I INF	Marek Piechota	Ocena
26.05.2008	Wyznaczanie prędkości dźwięku za pomocą rury Kundta

1. Opis ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie prędkości dźwięku w pręcie aluminiowym i miedzianym za pomocą rury Kundta. Do przeprowadzenia doświadczenia wykorzystamy przygotowane stanowisko złożone ze szklanej rury, tłoka, statywu oraz dwóch prętów, dla których będzie mierzona prędkość dźwięku. Po obliczeniu prędkości dźwięku należy wyliczyć wartość modułu Younga.

2. Tabela pomiarowa

Rodzaj pręta	ρ	Odległość d	Liczba półfal n	Długość pręta L	Temperatura	Prędkość fali	Moduł Younga
				[m]		[m]	[K]		GPa
	Aluminiowy	2700	0,37	5	1,05	300	4480	54
				0,31			4			4278	49
				0,27			4			4912	65
				0,27			4			4912	65
	Miedziany		8920	0,28			3	1,002		3390	103
				0,19			2			3330	99
				0,19			2			3330	99
				0,28			3			3390	103

3. Obliczenia

a.) Prędkość fali wyznaczamy ze wzoru:

Przykładowe obliczenia dla pierwszego wiersza:

b.) Moduł Younga wyznaczamy ze wzoru:

Przykładowe obliczenia dla pomiarów pierwszego wiersza:

c.) Średnie arytmetyczne v_śrAl, v_śrCu, E_srAl, E_srCu:

v_śrAl = 4645 m/s

v_śrCu = 3360 m/s

E_srAl = 58 GPa

E_srCu = 101GPa

4. Wyznaczenie niepewności pomiarowych

Niepewność wzorcowania

Niepewność eksperymentatora

Całkowita niepewność standardowa pomiaru wielkości L wynosi:

Niepewności pośrednie pomiaru prędkości i modułu Younga:

4. Wnioski

Wartości otrzymane z pomiaru nieznacznie różnią się od wartości tablicowych, do tego niepewności pomiarowe są stosunkowo niskie, co świadczy o poprawności wykonania pomiarów. W dużym stopniu utrudniony był pomiar odległości między węzłami lub strzałkami ze względu na brak możliwości przyłożenia przyrządu pomiarowego bezpośrednio do węzłów, jedynie przez rurę, której średnica wynosi kilka centymetrów, przez to obserwator nie jest w stanie zbyt dokładnie określić rzeczywistej odległości.