Физика. Механические колебания и волны. Вязовов В.Б - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

чику с частотой тока и в нём возникают продольные волны, отражающиеся от противоположного конца
стержня. Изменяя плавно частоту, получаем стоячую волну.
Колебания, воспринимающиеся приёмником на противоположном конце стержня, подаются на вер-
тикальный вход осциллографа. При стоячей волне образуется резонанс, т.е. собственная частота коле-
баний стержня совпадает с возбуждающей частотой, что приводит к увеличению амплитуды колебаний.
При первой резонансной частоте на длине стержня укладывается половина длины стоячей волны.
Зная длину стержня, определяем скорость звуковой волны по формуле:
ν=
lV
2
зв
, (3)
где
l
– длина стержня,
ν
– частота генератора.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Установите на штативе стержень из алюминия.
2. Поставьте переключатель диапазонов генератора № 4 в положение «Металл».
3. При помощи щупа выставьте зазоры между датчиками и стержнем порядка 0,1 мм.
4. Включите осциллограф и дайте ему нагреться 1–2 минуты.
5. Переведите рукоятку генератора
2
(«Грубо») в положение
6
.
6. Вращая рычаг плавной настройки частоты, добейтесь на экране осциллографа
7
картины резо-
нанса.
Примечание: ищите резонансную частоту в интервале (7000 – 8000) Гц.
7. Рассчитайте скорость звука по формуле (3).
8. Определите относительную и абсолютную ошибки для скорости звука по формулам (4) и (5) со-
ответственно:
ν
ν∆
+
∆
=
∆
=
l
l
V
V
E
, (4)
VEV
=∆
. (5)
Запишите окончательный результат:
)(
VVV
∆±=
, м/с.
9. Установите на штативе стержень из железа и выполните измерения по п. 2 – 8.
10. Установите на штативе латунный стержень и выполните измерения по п. 2 – 8.
Примечание: Ищите резонансную частоту для:
а) железного стержня в интервале (5000 – 6000) Гц;
б) латунного стержня (5500 – 6500) Гц.
Контрольные вопросы
1. Что такое стоячая волна?
2. Условие образования стоячих волн.
3. Уравнение стоячей волны.
4. Вывести формулу для координаты пучностей и координаты узлов стоячей волны.
5. Графическое изображение стоячей волны.
6. Энергия стоячей волны.

Страницы