- •Лабораторная работа № 1-4. Силы на Наклонной плоскости
- •Лабораторная работа № 1-5. Измерение коэффициента трения покоя
- •Лабораторная работа № 2-1. Измерение кинематических характеристик прямолинейного движения
- •I. Подготовка установки для проведения экспериментов.
- •II. Упражнение 1. Исследование зависимостей кинематических характеристик движения тела с постоянной скоростью от времени.
- •III. Упражнение 2. Исследование зависимостей кинематических характеристик движения тела с постоянным ускорением от времени.
- •IV. Окончание эксперимента.
- •Лабораторная работа № 2-2. Проверка второго законА Ньютона для прямолинейного движения
- •I. Подготовка установки для проведения экспериментов.
- •II. Упражнение 1. Исследование зависимости ускорения тела от величины равнодействующей силы.
- •III. Упражнение 2. Исследование зависимости ускорения тела от его массы при постоянной величине равнодействующей силы.
- •IV. Окончание эксперимента.
- •Лабораторная работа 6-1. Измерение моментов инерции тел правильной формы.
- •Лабораторная работа 6-2. Проверка теоремы Штайнера
- •Лабораторная работа № 3. Изучение двумерного движения тел
- •Лабораторная работа № 4-2. Законы Сохранения момента импульса и энергии (столкновение при вращении)
- •Лабораторная работа n 7-2. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника
- •Лабораторная работа № 16. Проверка закона дисперсии звуковых волн в воздухе
- •Лабораторная работа № 13. Иследование волн на поверхности воды
- •Лабораторная работа № 11. Изучение свободных и вынужденных колебаний торсионного маятника
- •Лабораторная работа n 10-1. Пружинный маятник
Лабораторная работа № 16. Проверка закона дисперсии звуковых волн в воздухе
Цели работы
Проверка закона дисперсии звуковых волн в воздухе.
Решаемые задачи
Знакомство с методом измерения скорости звуковых волн методом стоячей волны;
Определение узлов и пучностей стоячих звуковых волн при помощи микрофона;
Измерение длин звуковых волн разной частоты в воздухе.
Введение
Расстояние между двумя пучностями стоячей звуковой волны равно половине длины волны. Длина волны λ задается расстоянием d между первой и n-й пучностями . По определению фазовая скорость . Окончательно получаем: .
Экспериментальная установка
Приборы и принадлежности:
широкополосный динамик (1);
генератор звуковых колебаний (2);
многофункциональный микрофон (3);
вольтметр (4);
отражающая поверхность (5).
Рис.1. Общий вид
экспериментальной установки
Порядок выполнения работы
Подготовка установки для проведения экспериментов
Поместите динамик напротив отражающей пластины на расстоянии примерно 1.5 м;
Подсоедините динамик к генератору (тип сигнала: синусоидальный, диапазон частот: кГц).
Подсоедините микрофон (режим «=» см рис.1) к вольтметру (предел измерений 3 В);
Поместите микрофон на линии между динамиком и отражающей пластиной, разверните микрофон по направлению к пластине.
Проведение измерений
Установите генератор на частоту 9 кГц;
Включите микрофон и вольтметр, используя микрофон, найдите максимум напряжения;
Отрегулируйте громкость путем изменения амплитуды выходного сигнала генератора так, что бы напряжение на микрофоне превышало 3 В;
Перемещайте микрофон, что бы определить позиции минимумов и максимумов напряжения, отметьте эти положения;
Измерьте расстояния d между первым и последним n наблюдаемым положениями максимумов при помощи рулетки и запишите их;
Повторите эксперимент с различными частотами: 7, 5, 3, 2 и 1 кГц.
Обработка и представление результатов
По результатам измерений, и проведя вычисления, заполните таблицу.
f, кГц |
n |
d, см |
= 2·d/(n-1), см |
с = /f , м |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
Постройте графики зависимостей λ(f) и c(f).
Сделайте вывод о зависимостях λ(f) и c(f).