ĆWICZENIE NR 15 GRUPA W108

1. Jacek Ogrodnik

2. Artur Przybylski

3. Sebastian Dolina

ĆWICZENIE 15

WYZNACZENIE PRĘDKOŚCI DŹWIEKU

W POWIETRZU I CIAŁACH STAŁYCH.

POJĘCIE FALI.

Zjawisko rozchodzenia się zaburzeń w ośrodku, nazywamy modelem falowym lub falą. Miejsce w którym siłą zewnętrzną wywołano zaburzenie nazywamy źródłem fali. Jeżeli źródło fali wywołuje ruch harmoniczny cząstek ośrodka mówimy o fali harmonicznej o równaniu:

gdzie:

1. amplituda wychylenia cząstek ośrodka

ω -

ν - częstość

T - okres drgań

V - prędkość rozprzestrzeniania się fal

INTERFERENCJA FAL.

Jeśli w ośrodku rozchodzi się kilka fal, które rozprzestrzeniają się wzdłuż osi ox, to fale te oddziaływają ze sobą z złożony sposób. Gdy źródło każdej z fal wytwarza fale w krótkim przedziale czasu i gdy czasy rozpoczęcia emisji fal są przypadkowe wówczas otrzymany ciąg fal jest niespójny i mówimy, że mamy do czynienia z superpozycją fal. Jeśli przesunięcia w fazie dla wszystkich fal są takie same, to ciąg fal nazywamy spójnym. Oddziaływanie fal niespójnych nazywamy superpozycja fal, natomiast oddziaływanie fal spójnych nazywamy interferencją.

FALE STOJĄCE

Drgania ośrodka powstające w wyniku nałożenia się fal o tej samej częstości i amplitudzie, biegnących w przeciwnych kierunkach nazywamy falą stojącą.

Równanie fali stojącej:

amplituda fali stojącej:

OBLICZENIA:

1. Obliczenia prędkości rozchodzenia się dźwięku:

h1	h2	νK	Δh	ν	Δν
[m]	[m]	[Hz]	[m]	[m/s]	[m/s]
0,22	0,66	435	0,004	374,1	7,0

λ = 2 |h₁+h₂| = 2 |0,66-0,23| = 0,86 [m]

ν = λ · ν_k = 0,86 · 435 = 374,1 [m\s]

[m/s]

2. Obliczenie prędkości rozchodzenia się dźwięku w materiałach.

= 4562,8(0,186+0,0021+0,0032)≈109,05

E_Cu = ν²_1Cu · ρ

E_Cu = 4562,6² · 8933= 1,85 · 10¹¹ [N/m²]

ΔE_Cu = E_Cu ·

ΔE_Cu= 1,85 · 10¹¹ ·
= 0,088

Rodzaj pręta	l [m]	Δl [m]	L [m]	ΔL [m]	n	ν1 [ms^-1]	Δν1 [ms^-1]	E [Nm^-2]	ΔE [Nm^-2]
Cu	0,923	0,002	0,61	0,002	8	4562,8	109,05	1,85·10^11	0,088·10^11
Al	0,923	0,002	0,61	0,002	9	5094,5	121,75	7,05·10^10	0,376·10^10

---