Порядок выполнения работы
Для получения звукового сигнала надо:
С разрешения преподавателя (лаборанта) включить тумблерами «сеть» питание звукового генератора (ЗГ), усилителя низкой частоты (УНЧ), осциллографа (ЭО), и после прогрева ламп приборов (2 – 3 мин) установить поворотом ручки регулировки громкости УНЧ по часовой стрелке до упора максимальную громкость усилителя. Затем, регулируя выходную мощность звукового генератора (ЗГ) ручкой на верхней половине передней панели (при этом отклоняется стрелка прибора, смонтированного под ручкой), установить слабую, но хорошо слышную в наушниках громкость звучания.
Установить частоту генератора
Гц.Установить положение ручек осциллографа как указано на рисунке, расположенном над установкой. Ручками “Яркость” и ”Фокус” добиться нормальной яркости и фокусировки. Ручками ”Синхрон.” и ”Частота плавно” добиться устойчивой картинки (синусоиды). Ручкой ”Усиление” отрегулировать амплитуду синусоиды. Ее следует взять, равной половине диаметра экрана.
Медленно и равномерно отодвигая поршень (П) от телефона (Т), отмечают мелом на шкале точки резкого усиления звука (пучности стоячей волны) по всей длине трубки.
Измеряют расстояния между этими пучностями и записывают в таблицу. Находят среднее значение
.Зная, что расстояние между двумя пучностями равно половине длины волны
,
находят длину волны:
.По формуле, связывающей длину волны со скоростью распространения и частотой, находят скорость :
.Повторить опыты (пункты 4, 5, 6, 7,) при других частотах (
Гц и
Гц).Вычислить среднее значение скорости звука.
По формуле (2) рассчитать показатель адиабаты (коэффициент Пуассона). Температура Т воздуха определяется по комнатному термометру.
Результаты измерений и вычислений занести в таблицу и рассчитать погрешности
№ опыта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср.
знач.
Контрольные вопросы
Что называется интерференцией волн?
Какие волны называются когерентными?
Запишите и поясните условие максимума и минимума.
Что называется стоячей волной, и как она возникает?
Записать и объяснить уравнения бегущей и стоячей волн.
Что называется узлом и пучностью стоячей волны?
Что называется длиной стоячей волны
,
и как она связана с длиной бегущей
волны?Происходит ли перенос энергии в стоячей волне?
Запишите и поясните формулу для определения скорости звука в газах.
Запишите формулу, выражающую связь длины волны со скоростью и частотой .
Какой процесс протекает в трубе с газом? Запишите уравнение, описывающее этот процесс.