Физика. Механические колебания и волны. Вязовов В.Б - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 1. Установка ФПВ–03
1
– генератор звуковых колебаний;
2
– рукоятка грубой настройки частоты;
3
– рукоятка плавной настройки частоты;
4
– переключатель положений измерений в воздухе и твёрдом теле;
5
– волновод для измерения скорости звука в воздухе;
6
– волновод для измерения скорости звука в твёрдом теле;
7
– осциллограф;
8
– металлические стержни;
9
– щуп;
10
– микрофон
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
I. Определение скорости распространения звуковых волн в воздухе
1. Включить генератор звуковых волн в сеть и установить по указанию преподавателя частоту.
2. Включить осциллограф и, подождав 1–2 минуты, получить изображение на экране.
3. Установить микрофон в крайнее левое положение и, выдвигая его, получить на экране осцилло-
графа картину максимального усиления колебаний – первую пучность.
Продолжая выдвижение микрофона, получить следующее изображение пучности. Измеренное рас-
стояние между первой и второй пучностями и является длиной стоячей волны. Необходимо находить и
измерять расстояния между следующими соседними пучностями на протяжении всего воздушного
столба.
4. Рассчитать среднее значение из полученных длин стоячей волны и записать его в табл. 1.
5. Длину звуковой волны определить по формуле:
стзв
2λ=λ
. (1)
Занесите этот результат в табл. 1.
6. Скорость звука в воздухе равна:
vV
звзв
λ=
, (2)
где
ν
– частота генератора.
7. Проделайте те же измерения и расчёты ещё раз для двух частот и полученные данные занесите в
табл. 1.
Таблица 1
№
i
ν
ст
λ
зв
λ
зв
V
зв
V
∆
E
1
2
3
Результаты записать в виде:
)(
VVV
∆±=
[м/с];
%100
V
V
E
∆
=
.
II. Определение скорости распространения звуковых волн в твёрдых телах методом резонанса
На концах стержней исследуемых материалов (сталь, алюминий, латунь) запрессованы шайбы из
ферромагнитного материала. Сам стержень жёстко закрепляется на установке.
С одной из его сторон на расстоянии 0,1–0,3 мм находится датчик. Изменяя частоту генератора, ме-
няем частоту тока, протекающего через датчик. При этом конец стержня начинает притягиваться к дат-

Страницы