 | Pobierz cały dokument fizyk7E26.agh.agh.programinski.laborki.laborki.doc Rozmiar 246 KB |
WFTJ |
Imię i Nazwisko: 1. Tomasz Gadaj 2. Leszek Hołda |
ROK I |
GRUPA 2 |
ZESPÓŁ 11 |
|
Pracownia fizyczna I |
TEMAT: Interferencja fal akustycznych
|
Nr ćwiczenia 25 |
|||
Data wykonania
|
Data oddania
|
Zwrot do poprawy
|
Data oddania
|
Data zaliczenia
|
OCENA
|
I. Cel ćwiczenia:
Wyznaczanie prędkości dźwięku w gazach w temperaturze pokojowej, metodą interferencji fal akustycznych, przy użyciu rury Quinckiego.
II. Wstęp teoretyczny:
Jeżeli w jakimkolwiek miejscu ośrodka sprężystego (w fazie stałej, ciekłej lub gazowej) wywołamy drganie jego cząstek, to w wyniku oddziaływania między cząstkami drganie to będzie przenosić się w ośrodku od cząstki do cząstki z pewną prędkością v. Proces rozchodzenia się drgań w przestrzeni nazywa się falą. Cząstki ośrodka, w którym fala rozchodzi się, nie są wciągane przez falę do ruchu postępowego, wykonują jedynie drgania wokół swoich położeń równowagi. W zależności od kierunku drgań cząstek w odniesieniu do kierunku rozchodzenia się fali rozróżnia się fale podłużne i poprzeczne. W ośrodkach ciekłych i gazowych możliwe jest tylko rozchodzenie się fal podłużnych.
Jeżeli fale sprężyste, rozchodzące się w powietrzu, mają częstotliwość przypadającą na przedział od 16 do 20 000 Hz, to dosięgając ucha ludzkiego wywołują wrażenie dźwięku. W związku z tym fale sprężyste, rozchodzące się w dowolnym ośrodku i charakteryzujące się częstotliwościami przypadającymi na wyżej wymieniony przedział, nazywa się falami dźwiękowymi lub po prostu dźwiękami.
W ciele stałym prędkość dźwięku v określa stosunek modułu sprężystości E do gęstości ρ ośrodka.
W przypadku gazów moduł Younga zastępujemy adiabatycznym modułem sprężystości, równym iloczynowi ciśnienia p. i stosunku ciepeł właściwych χ= Cp/Cv. Podciśnieniem atmosferycznym w zwykłych temperaturach większość gazów wykazuje własności zbliżone do własności gazu doskonałego. Z tego względu p/ρ dla gazów w tych warunkach można zastąpić przez RT/μ. Podstawiając tą wartość do poprzedniego wzoru otrzymujemy wzór na prędkość dźwięku w gazach:
Z wzoru tego wynika, że prędkość dźwięku jest wprost proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z temperatury i nie zależy od ciśnienia.
Średnia prędkość ruchu cieplnego cząstek gazu jest określona wzorem:
 | Pobierz cały dokument fizyk7E26.agh.agh.programinski.laborki.laborki.doc rozmiar 246 KB |