Определение отношения Cp/Cv методом стоячих волн. Насыров В.В. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТОГУ | Хабаровск

Составители: 

Рубрика: 

5
Рассмотрим волны, идущие в одном направлении. Если между волнами
1 и 3 существует постоянная разность фаз ∆φ=
α
, то волна 5 будет иметь
сдвиг фаз относительно волны 1 равный 2
α
, волна 7 – сдвиг фаз 3
α
и т.д.
Таким образом, волны, идущие в одном направлении, будут иметь относи-
тельно друг друга самые разнообразные сдвиги фаз и в результате взаим-
ного наложения будут гасить друг друга. Взаимное усиление волн (акусти-
ческий резонанс) возможно только в том случае, если разность фаз между
волнами кратна 2π. Если расстояние
между торцами трубы таково, что вол-
ны, идущие в одном направлении, усиливаются, то все такие волны можно
представить одной результирующей волной. В итоге, при определенных
расстояниях между торцами внутри трубы, образуются две волны – падаю-
щая и отраженная, распространяющиеся в противоположных направлениях.
При наложении таких волн также происходит их сложение – интер-
ференция, что приводит к образованию стоячей волны в пространстве внут-
ри трубы.
Важным свойством стоячей волны является то, что точки с максималь-
ной амплитудой (пучности) и точки с нулевой амплитудой (узлы) имеют
координаты, не зависящие от времени (рис. 2). Расстояние ∆l между сосед-
ними пучностями зависит только от скорости бегущей звуковой
волны λ:
2
λ
=∆l
.
(3)
Экспериментальная установка, изображенная на рис. 3, состоит из
стеклянной трубы 1, частично заполненной водой. При помощи шланга
нижняя часть трубы сообщается с резервуаром воды 2. В верхней части
трубы расположен источник звуковых волн 3 (телефон). Для возбуждения
звуковых колебаний в телефоне 3 используется генератор звуковой частоты
4. Перемещение резервуара 2 вдоль вертикальной оси вызывает изменение
уровня
воды в трубе 1. Таким образом, поверхность воды может рассматри-
ваться как передвижной поршень.
Рис. 1. Схема распространения
звуковух волн в воздушном
промежутке цилиндрической
трубы
Рис. 2. Стоячая звуковая волна,
образующаяся в воздушном про-
межутке цилиндрической трубы

Страницы