Studenci: Dorota Feret Andrzej Rutkowski

biotechnologia II rok grupa I wtorek, godz. 08:15

Data wykonania: 25.03.03

asystent: dr Martyna Elas

Badanie częstotliwości różnych dźwięków

Cel ćwiczenia:

wyznaczenie przybliżonej częstotliwości dźwięków wydawanych przez:

• kamerton stroikowy,

• kamerton widełkowy,

• eksperymentatorów.

Wykonanie

Do ćwiczenia użyto mikrofonu podłączonego do oscyloskopu. Dźwięki wydawane były w taki sposób, aby efektywność zbierania przez mikrofon była jak największa. Oscyloskop wyświetlał graficzny obraz fali dźwiękowej. Po odpowiednim dostrojeniu jego parametrów, z ekranu można było odczytać jej okres. Przeliczając ten okres przez parametry oscyloskopu można było ustalić częstotliwość podawanej na mikrofon fali dźwiękowej.

A. Kamerton stroikowy

Z kamertonu użytego w ćwiczeniu wydobyto dźwięki oznaczone jako fis² i c².

• Dźwięk fis²

Długość fali na ekranie: 7 (± 1) podziałek = 14 (± 2) mm (1 podziałka = 2 mm)

Ustawienie oscyloskopu: 1 ms/cm

Okres fali: T = 1,4 (± 0,2) ms = 1,4 (± 0,2) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 1/T = 714 Hz

= 102 Hz

v = 714 (± 102) Hz

• Dźwięk c²

Długość fali na ekranie: 9 (± 1) podziałek = 18 (± 2) mm

Ustawienie oscyloskopu: 1 ms/cm

Okres fali: T = 1,8 (± 0,2) ms = 1,8 (± 0,2) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 556 (± 62) Hz

B. Kamerton widełkowy

Z kamertonu widełkowego można było wydobyć tylko jeden dźwięk: a¹ o częstotliwości 440 Hz.

Długość fali na ekranie: 11 (± 1) podziałek = 22 (± 2) mm

Ustawienie oscyloskopu: 1 ms/cm

Okres fali: T = 2,2 (± 0,2) ms = 2,2 (± 0,2) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 454 (± 42) Hz

Dźwięk kamertonu	Rzeczywista częstotliwość vr [Hz]	Doświadczalna częstotliwość vd [Hz]	Błąd częstotliwości doświadczalnej [%]	|1-(Vr/vd)| [%]
fis^1	740	714	14	3,6
c^2	523	556	11	6,3
a^1	440	454	9,3	3,2

Po przeanalizowaniu powyższej tabeli widać, że dane otrzymane w ćwiczeniu są miarodajne i po uwzględnieniu błędu pomiarowego zbieżne w wartościami rzeczywistymi. Błędy pomiarowe są jednak dość znaczne i mogły zostać zmniejszone, przez zmniejszenie podstawy czasu oscyloskopu. Ta część ćwiczenia dowiodła jednak, że częstotliwości, które obliczono z pomiarów części następnej, są zbliżone do rzeczywistych.

C. Dźwięki wydawane przez eksperymentatorów

1. Dorota Feret

a) najniższy dźwięk:

Długość fali na ekranie: 10 (± 1) podziałek = 2,0 (± 0,2) cm

Ustawienie oscyloskopu: 5 ms/cm

Okres fali: T = 10 (± 1) ms = 10 (± 1) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 100 (± 10) Hz → dźwięk G - As

b) najwyższy dźwięk:

Długość fali na ekranie: 8 (± 1) podziałek = 1,6 (± 0,2) cm

Ustawienie oscyloskopu: 0,5 ms/cm

Okres fali: T = 0,8 (± 0,1) ms = 0,8 (± 0,1) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 1250 (± 156) Hz → dźwięk dis³

2. Andrzej Rutkowski

1. najniższy dźwięk

Długość fali na ekranie: 12 (± 1) podziałek = 2,4 (± 0,2) cm

Ustawienie oscyloskopu: 5 ms/cm

Okres fali: T = 12 (± 1) ms = 12 (± 1) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 83 (± 7) Hz → dźwięk E

2. najwyższy dźwięk

Długość fali na ekranie: 7 (± 1) podziałek = 14 (± 2) mm

Ustawienie oscyloskopu: 1 ms/cm

Okres fali: T = 1,4 (± 0,2) ms = 1,4 (± 0,2) · 10^-3 s

Częstotliwość: v = 714 (± 102) Hz → dźwięk f¹/fis¹

- 1 -