FIZYK~31, AGH, i, Laborki, Laborki, Lab, FIZYKA - Laboratorium, lab-fizyka, Interferencja fal akustycznych


WFTJ

Imię i Nazwisko:

1. Mateusz Baranski

2. Boczar Bartosz

ROK I

GRUPA 1

ZESPÓŁ 1

Pracownia

fizyczna I

TEMAT:

INTERFERENCJA FAL AKUSTYCZNYCH

Nr ćwiczenia

25

Data wykonania:

Data oddania:

Zwrot do poprawy:

Data oddania:

Data zaliczenia:

OCENA

Fala to dowolne zaburzenie mechaniczne, które rozchodzi sie w ośrodku ciągłym.W ciałach stałych mogą rozchodzić się fale podłużne i poprzeczne, a w cieczach wyłącznie podłużne.Fale o częstotliwościach od 20 Hz do 20 kHz są słyszalne przez ucho ludzkie i są nazywane falami dźwiękowymi (akustycznymi).Niesłyszalne przez nas dźwięki to infra- i ultradźwięki.

W ciele stalym prędkość dźwięku V wyrażona jest przez stosunek modułu sprężystości E do gęstości r ośrodka:

W przypadku gazów we wzorze na prędkość zamieniamy moduł sprężystości  na adiabatyczny moduł sprężystości, który jest równy iloczynowi ciśnienia p i stosunku ciepeł właściwych c=cp/cv:

Wyliczając z równania Clapeyrona ciśnienie p i wstawiajac do powyższego wzoru:

Widać z powyższego wzoru, że zależność prędkości dźwięku od ciśnienia jest pozorna, w rzeczywistości v jest propolcjonalna tylko do pierwiastka kwadratowego z temperatury bezwzględnej.

Rozchodzenie się dźwięku opisuje równanie falowe.W przypadku, gdy źródlem fali dźwiękowej jest układ wykonujący drgania harmoniczne, powstaje fala sinusoidalna. Amplituda takiej fali, rozchodzącej się wzdłuż drogi x, jest dana wzorem:

y=ymsin(kx-) ,gdzie =2=2/T, k=

Gdy w pewnym punkcie przestrzeni spotkają się dwie lub więcej fal, zachodzi zjawisko inteferencji.W naszym doświadczeniu mamy do czynienia z superpozycją dwóch fal, które wyszły z tego samego źródła i do pewnego punktu A ośrodka docierają dwiema drogami różnej długości x1 i x2.Gdy różnica dróg, po których biegną fale, jest równa nieparzystej wielokrotności połówek długości fali, to znaczy gdy x1-x2=(n-1/2) to w punkcie A fale te nakładają się tworząc minimum.Pierwsze minimum otrzymujemy dla n=1, wtedy x1-x2/2; drugie dla n=2, wtedy x1-x2=3/,itd.Odległość między kolejnymi minimami jest równa długości fali: 3/-1/=, 5/-3/= itd.

Znając długości fali  można prędkość rozchodzenia się dżwięku w gazie ze wzoru:

v= (-częstotliwość).

Obliczenia:

Przy pomiarach wypełnialiśmy tabelkę postaci:

Hz

a1

a2

a3

a4

a5

1a

2a

3a

4a

v

(v-vsr)2

1500

7

18,5

30

41,5

11,5

11,5

11,5

23

345

22,57593

1600

3

7,5

13,5

18

24,5

4,5

6

4,5

6,5

10,75

172

-150,424

1700

7,2

17,5

27,5

38

10,3

10

10,5

20,53333

349,0667

26,64259

1800

7

16,5

26

35,5

45,5

9,5

9,5

9,5

10

19,25

346,5

24,07593

1900

7

15,5

24,5

34

43

8,5

9

9,5

9

18

342

19,57593

2000

6

14,5

23

31,5

40,2

8,5

8,5

8,5

8,7

17,1

342

19,57593

2100

4,5

12,5

20,5

28,5

36,5

8

8

8

8

16

336

13,57593

2200

4,5

12

19,5

27,5

34,5

7,5

7,5

8

7

15

330

7,575926

2300

4

11

18,5

26

33,5

7

7,5

7,5

7,5

14,75

339,25

16,82593

2400

4

8

11

15

18

4

3

4

3

7

168

-154,424

Suma:

-154,424

Średnia wartość prędkości dzwięku w powietrzu obliczona ze wzoru wynosi 322,4 m/s.

Błąd wartości średniej obliczony ze wzoru , gdzie , suma 2= -154,424
wynosi ±1,31 m/s.

Błąd względny wartości średniej obliczony ze wzoru 0,406%

Aby porównać otrzymaną prędkość z wartością tablicową musimy sprowadzić prędkość obliczaną w temperaturze pokojowej do temp. 00C.

Vśr=; = gdzie T1=220C, T2=00C.

Vśr(0) ==• Vśr=310,2 m/s.

Natomiast wartość tablicowa wynosi: Vt=332m/s

Aby obliczyć błąd tablicowy korzystamy ze wzoru . Wynosi on -2,88%.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
FIZYK~26, AGH, agh, programinski, Laborki, Laborki, Lab, FIZYKA - Laboratorium, lab-fizyka, Interfer
Fizyka 25, AGH, i, Laborki, Laborki, Lab, FIZYKA - Laboratorium, lab-fizyka, Interferencja fal akust
FIZYK~17, AGH, i, Laborki, Laborki, Lab, FIZYKA - Laboratorium, WAHADŁA FIZYCZNE
FIZYK~18, AGH, i, Laborki, Laborki, Lab, FIZYKA - Laboratorium, WAHADŁA FIZYCZNE
CHEMIA 12, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 12
SPRAWOZ4, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 12
napiecie pow nr 2, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 2
LABORKA UKASZ 3, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 3,4
CHEMIA 12, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 12
korozja dla justyny, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 21
Wyniki pomiarów ciepła rozpuszczania, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 3,4
SPRAWOZ6, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 18
Chemia fizyczna (3, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 3,4
lab. 05 - baron, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 5
Wykresy do 3, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 3,4
tekst 7, Chemia fizyczna AGH laborki, lab 6

więcej podobnych podstron