Физика. Механические колебания и волны. Вязовов В.Б - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

приближении частоты внешней силы (вызывающей вынужденные колебания) к частоте какой-либо из
собственных колебаний данной колебательной системы. В данном случае имеем акустический резонанс,
т.е. явление, при котором колебания столба воздуха в трубе достигают максимальной амплитуды. Это
происходит тогда, когда частота звуковых колебаний мембраны (внешняя, вынуждающая сила) при-
ближается к одной из собственных частот воздушного столба в трубе. Эта частота называется резонанс-
ной. При резонансной частоте звучание воздушного столба в трубе максимально.
Рис. 3
Для наблюдения акустического резонанса нужно, чтобы столб воздуха в трубе О резонировал на
звуковые волны, возбуждаемые источником звука – телефоном Т.
Для этого необходимо, чтобы длина столба воздуха в трубе между Т и П удовлетворяла условию:
;
2
зв
λ
=
ml
,
c
λ=
ml
(2)
где
m
= 1, 2, 3, …, – число длин стоячих волн. На рис. 3 на длине
l
столба воздуха в трубе укладывается
ст
3λ
(при
m
= 3).
При определённой длине воздушного столба увеличивают частоту ЗГ, а, следовательно, уменьшают
длину звуковой волны. При достижении первой максимальной амплитуды на экране осциллографа (
m
=
1), на длине отрезка трубы укладывается одна
ст
λ
или половина
зв
λ
. Это соответствует основной резо-
нансной частоте данного воздушного столба.
Увеличивая частоту ЗГ определяют следующие резонансные частоты (
m
= 2, 3, и т.д.), при которых
на длине трубы уже укладываются
ст
2λ
,
ст
3λ
и т.д. Измеряют длину воздушного столба в трубе, опреде-
ляют значения
m
и по формуле (2) находят
зв
λ
, которая связана со скоростью распространения:
νλ=
звзв
V
, (3)
где
ν
– резонансная частота, снимаемая со звукового генератора.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Перед началом измерений необходимо ознакомиться с работой на звуковом генераторе и осцилло-
графе. Излучателем в данной работе служит телефон Т, подключённый к звуковому генератору ЗГ, а в
качестве регистратора колебаний используется осциллограф. Для получения звукового сигнала надо
(только с разрешения преподавателя или лаборанта) включить генератор в сеть, затем поставить тумб-
лер «СЕТЬ» на панели генератора в положении «ВКЛ» (при этом загорится сигнальная лампочка) и
спустя 2–3 минуты, услышав звук и увидев изображение колебаний на экране осциллографа, приступа-
ют к измерениям.
1. Установив определённую длину воздушного столба вращают ручку частоты звукового генерато-
. 1
y
T
C
′
C
B
B

λ

O
. 2
 



Страницы