Катедра “Физика”
Име:
Специалност: КСТ
Факултетен №
Група:
ПРОТОКОЛ №8
Тема:
Определяне скоростта на звука във въздуха
по метода на фазовата разлика
28.04.06 г. Проверил:.................
(гл. aс. И.Иванов)
1. Кратки теоретични бележки:
В газова среда звукът се разпространява като надлъжна вълна. Скоростта на разпространение v може да бъде пресметната от зависимостта:
- дължина на вълната
- линейна честота
Начинът за определяне на скоростта на звука зависи от избора на методите за измерване на величините, чрез които се изчислява v. Имайки впредвид, че , е възможно да се отчита честотата на източник на звук, а дължината на звуковата вълна се измерва. Тя е равна на разстоянието между две съседни точки във въздушната среда, трептящи с еднакви фази.
Определянето на разлика във фазите на трептене на точки в звуковата вълна се извършва посредством фигурите на Лисажу, получени при събирането на две хармонични трептения с еднакви честоти и взаимно перпендикулярни направления.
От теория та е известно, че ако едно трептящо тяло е принудено да извършва едновременно две взаимно перпендикулярни трептения описани със законите:
A,B – амплитуди на трептене
- кръгова честота
- фазите на двете трептения
В най-общия случай е уравнение на елипсата.
Видът на тази елипса зависи от фазовата разлика
1)
,
откъдето се получава:
В този случай на екрана се наблюдава права линия с ъгъл на наклонената по отношение на хоризонталната ос;
2) расте от 0 до π/2
Ексцентрицитетът на елипсата намалява, като оста и се завърта по часовниковата стрелка. При = π/2 осите на елипсата съвпадат с координатните оси, като ексцентрицитетът и има минимална стойност и добива вида:
Ако амплитудите на трептения са еднакви, уравнението преминава в уравнение на окръжност.
3) При по-нататъшна промяна на фазовата разлика от π/2 до π се наблюдава по-нататъшно въртене на оста на елипсата.
При =π елипсата отново се извежда в права, минаваща през 1-ви и 4-ти квадрант.
4) Когато се изменя от π до 2π, се получават резултати, аналогични на случаите 1,2 и 3, но при посока на въртене, обратна на предишната.
2. Задачи:
Да се намери скоростта на разпространение на звукожата вълна във въздуха. Намерената средна скорост на разпространение на звука за дадена температура – vt да се редуцира към 0ºC по формулата
,
където α = 0,004 deg-1 е коефициент на обемното разширение на въздуха при постоянно налягане и средна влажност, а t – температурата, при която се провежда опита.
Целият материал:
Определяне скоростта на звука във въздухапо метода на фазовата разлика.rar- (27.26 KиБ) Свален 10 пъти