Молекулярная физика. Часть 1. Колебания и волны. Кукуев В.И - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

10
Запишем согласно формуле (5) условие первого (n = 0) минимума:
2
l
=D
.
С другой стороны, разность хода, очевидно, связана с величиной l
соотношением
l2
=
D
.
Используя формулу, связывающую длину волны λ со скоростью зву-
ка с и частотой ν, получим окончательно для скорости звука при комнат-
ной температуре
nl
4
=
c
. (8)
ИЗМЕРЕНИЯ
1. Включить ЗГ, установить его на указанную преподавателем час-
тоту ν
1
, отрегулировать уровень звука (звук не должен быть слишком
громким). Отметить нулевое положение указателя прибора при одинако-
вой длине трубок.
2. Надеть наушники и, медленно меняя длину подвижной трубки (вы-
двигая и вдвигая ее), найти положение первого минимума. Измерить соответ-
ствующую величину l, отсчитывая ее от нулевого положения указателя.
3. Повторить опыт 10 раз, записывая данные в заранее подготовлен-
ную таблицу.
4. Рассчитать на компьютере среднее значение скорости звука и ее по-
грешность. Заметим, что при составлении программы расчета предполага-
лось, что E
ν
<< E
l
и, следовательно, E
с
≈ E
l
, E – относительная погрешность.
5. Повторить все измерения, описанные в пунктах 1–4, для другой
частоты ν
2
(по указанию преподавателя). Представить результаты измере-
ний совместно с погрешностями, указав температуру воздуха T, при кото-
рой проводились измерения.
6. Привести результаты к 0 ºС, т. е. вычислить скорость звука с
0
при
температуре T
0
= 273 К, зная скорость звука с при температуре T. Для это-
го воспользоваться указанной выше температурной зависимостью
с ~
T
(формула (6)). Сравнить с
0
с табличным значением скорости звука в
воздухе. Сформулировать выводы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев И.В. Курс физики / И.В. Савельев. – М., 1989. – Т. 2. –
С. 286–295.
2. Стрелков С.П. Механика / С.П. Стрелков. – М., 1975. – С. 407–
410; 472–481.
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики / Д.В. Сивухин. – М. : МФТИ,
2003. – Т. 2: Термодинамика и молекулярная физика. – 576 с. 
      Запишем согласно формуле (5) условие первого (n = 0) минимума:
                                       �
                                   �� .
                                          2
      С другой стороны, разность хода, очевидно, связана с величиной l
соотношением
                                   � � 2l .
      Используя формулу, связывающую длину волны λ со скоростью зву-
ка с и частотой ν, получим окончательно для скорости звука при комнат-
ной температуре
                                  c � 4�� .                        (8)

                                 ИЗМЕРЕНИЯ

       1. Включить ЗГ, установить его на указанную преподавателем час-
тоту ν1, отрегулировать уровень звука (звук не должен быть слишком
громким). Отметить нулевое положение указателя прибора при одинако-
вой длине трубок.
       2. Надеть наушники и, медленно меняя длину подвижной трубки (вы-
двигая и вдвигая ее), найти положение первого минимума. Измерить соответ-
ствующую величину l, отсчитывая ее от нулевого положения указателя.
       3. Повторить опыт 10 раз, записывая данные в заранее подготовлен-
ную таблицу.
       4. Рассчитать на компьютере среднее значение скорости звука и ее по-
грешность. Заметим, что при составлении программы расчета предполага-
лось, что Eν << El и, следовательно, Eс ≈ El, E – относительная погрешность.
       5. Повторить все измерения, описанные в пунктах 1–4, для другой
частоты ν2 (по указанию преподавателя). Представить результаты измере-
ний совместно с погрешностями, указав температуру воздуха T, при кото-
рой проводились измерения.
       6. Привести результаты к 0 ºС, т. е. вычислить скорость звука с0 при
температуре T0 = 273 К, зная скорость звука с при температуре T. Для это-
го воспользоваться указанной выше температурной зависимостью
с ~ T (формула (6)). Сравнить с0 с табличным значением скорости звука в
воздухе. Сформулировать выводы.

                                 ЛИТЕРАТУРА

      1. Савельев И.В. Курс физики / И.В. Савельев. – М., 1989. – Т. 2. –
С. 286–295.
      2. Стрелков С.П. Механика / С.П. Стрелков. – М., 1975. – С. 407–
410; 472–481.
      3. Сивухин Д.В. Общий курс физики / Д.В. Сивухин. – М. : МФТИ,
2003. – Т. 2: Термодинамика и молекулярная физика. – 576 с.
                                     10

Страницы