| Технически Университет – София
ФЕТТ
|
|
Име: Диан Милчев Илиев
|
Група: 47
|
Специалност: Електроника
|
Курс: I
|
Поток: VII
| Преподавател: |
Фак№ 101207035
|
Дата: 10.03.2008
|
Упражнение Физика 2 № 3
Тема: Определяне скоростта на звука метода на фазовите разлики
II.Теорeтична постановка
Звуковите трептения се разпространяват в твърди, течни и в газообразни вещества. Звукът представлява механични вълни. Определянето на скоростта на звука може да стане по формулата: V = ., където е дължината на звуковата вълна определена в метри, а е честотата на трептенията на газовата среда, която е равна на принуждаващите трептения на източника на звук и се измерва в херци.
Скоростта на звуковите вълни зависи още и от свойствата и състоянието на газа, в който се разпространяват. Тази връзка се дава от формулата на Лаплас:
, където р е налягането на газа, а е плътността му.
Ако знаем скоростта на разпространение на звука във въздуха, то можем да определим величината к . За тази цел обаче трябва да знаем плътността на газа . Нея ще определим от уравнението на Клайперон-Менедлеев за идеален газ:
Като се вземе в предвид температурата на въздуха за се получава:
След като заместим в уравнението за скоростта получаваме:
Следователно определянето на скоростта на звуковите вълни във въздуха или друг газ ще ни даде възможност да определим к.
С помощта на звуковия генератор се подават звукови трептения на говорителя Г и входа Х на осилоскопа. Трептенията се приемат от микрофона М и чрез усилване се предават на входа У на осилоскопа.
При изменение на разстоянието l между говорителя и микрофона фактически ние изменяме фазовата разлика между двете трептения, които ще регистрираме на екрана на осилоскопа. Изменението на разстоянието между говорителя и микрофона при фазова разлика между 0 и 2 ще е равно на дължината на вълната във въздуха.
|
При f=3kHz
|
При f=4kHz
|
При f=10kHz
|
№
|
N [см]
|
N [см]
|
N [см]
|
1
|
6
|
15,8
|
4,4
|
2
|
16,5
|
34,3
|
7,8
|
3
|
26,7
|
52,1
|
11,1
|
4
|
36,9
|
|
14,6
|
№
|
Vi
|
ΔVi
|
ΔVi2
|
№1
|
339
|
-7,75
|
60,0625
|
№2
|
351
|
4,25
|
18,0625
|
№3
|
339
|
-7,75
|
60,0625
|
№4
|
372
|
25,25
|
637,5625
|
№5
|
336
|
-10,75
|
115,5625
|
№6
|
324
|
-22,75
|
517,5625
|
№7
|
340
|
-6,75
|
45,5625
|
№8
|
340
|
-6,75
|
45,5625
|
№9
|
330
|
-16,75
|
280,5625
|
№10
|
330
|
-16,75
|
280,5625
|
№11
|
360
|
13,25
|
175,5625
|
№12
|
400
|
53,25
|
2835,563
|
средно:
|
346,75
|
0
|
5072,25
|
V = (346,75 ± 6,75) m/s
V = 346,75 m/s ± 2 %
t° = 19°C = 292K, μ= 28,96 kg/kmol, R=8,31 .103 J/kmol K; ΔT=1K
χ = (14,4 ± 0,6)
χ = 14,4 ± 4%
Сподели с приятели: |