• Laboratorium fizyki CMF PŁ

• Dzień................ godzina................ grupa..........

Wydział _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

semestr _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ rok akademicki _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ocena _____

PRĘDKOŚĆ		minimalna		pośrednia		maksymalna		V=0
Kierunek ruchu wagonika Zbliżanie (+) Oddalanie (-)		+	-	+	-	-	+
Numer pomiaru	1	0,132	0,131	0,312	0,303	0,404	0,440	0
		2	0,131	0,131	0,310	0,299	0,402	0,449	0
		3	0,128	0,132	0,324	0,296	0,401	0,457	0
		4	0,133	0,134	0,323	0,291	0,397	0,444	0
		5	0,130	0,135	0,316	0,293	0,405	0,447	0
Wartość średnia prędkości		0,1308	0,1326	0,3162	0,2916	0,4018	0,4474	0
CZĘSTOTLIWOŚĆ
Numer pomiaru	1	19362	19346	19362,5	19327,5	19331	19369
		2	19362	19346	19361,5	19328,5	19333	19371
		3	19361	19346	19362,5	19328,5	19326	19374
		4	19361	19347	19361,5	19327,5	19327	19367
		5	19361	19646	19362,5	19328,5	19326	19367
Wartość średnia częstotliwości		19361	19346	19362,5	19328,5	19328	19370	f0=19353,5

Ćwiczenie M1-A

POMIAR PRĘDKOŚCI DŹWIĘKU W POWIETRZU NA PODSTAWIE EFEKTU DOPPLERA

1. Wstęp

Celem naszego ćwiczenia było zbadanie prędkości rozchodzenia się fal dźwiękowych poprzez wykorzystanie akustycznego efektu Dopplera.

Efekt Dopplera to zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą.

2. Układ pomiarowy

Do przeprowadzenia naszego badania wykorzystaliśmy następujące elementy: generator funkcji, interfejs Cobra, wagonik z regulatorem prędkości, głośnik, mikrofon, fotodetektor.

3. Przeprowadzanie pomiarów

Wagonik umieściliśmy tak, aby głośnik na nim umieszczony znajdował się na wprost mikrofonu. Następnie, zmieniając prędkość wagonika uruchamialiśmy go tak, aby na zmianę zbliżał się i oddalał od mikrofonu, zapisując przy tym kolejne wartości prędkości i częstotliwości zmierzone przy pomocy odpowiedniego programu. Wyniki naszych pomiarów umieściliśmy w tabeli na stronie nr 2.

4. Obliczenia

5. Wnioski

W fizyce zjawisko Dopplera zależy od tego, czy obserwator spoczywa, a źródło sie porusza, czy też źródło spoczywa, a obserwator porusza sie w jego kierunku. Kiedy wagonik z głośnikiem zbliżał się do mikrofonu częstotliwość fal rosła, a gdy się oddalał - malała. Wpływ na częstotliwość miała również prędkość wagonika - częstotliwość rosła wprost proporcjonalnie do prędkości dla wagonika zbliżającego się do mikrofonu i malała odwrotnie proporcjonalnie do prędkości dla wagonika oddalającego się od mikrofonu.

Prędkość dźwięku w substancjach zależy od prędkości przekazywania kolejnym cząsteczkom tej substancji prędkości cząsteczek zwiększonej ciśnieniem dźwięku. W powietrzu w temperaturze 15°C przy normalnym ciśnieniu prędkość rozchodzenia się dźwięku jest równa 340,3 m/s. Prędkość ta zmienia się przy zmianie parametrów powietrza. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na prędkość dźwięku jest temperatura, w niewielkim stopniu ma wpływ wilgotność powietrza. Stąd też wynik naszych pomiarów i obliczeń był nieco wyższy od przewidywanego.

4

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

---