Задание. 1. Включить осциллограф. На звуковом генераторе установить значение первой из указанных частот и включить генератор.

 

1. Включить осциллограф. На звуковом генераторе установить значение первой из указанных частот и включить генератор.

2. Перемещая поршень в направлении от микрофона, определить два соседних положения поршня, х₀ и х₁, при которых достигается максимальное значение сигнала на осциллографе, с которым соединен микрофон. За положение поршня принимается координата плоскости поршня, от которой отражается волна (т.е. плоскости, обращенной к микрофону).

3. Определить скорость звука в воздухе, используя формулу

 

, (35)

 

где - частота колебаний звукового генератора, - измеренное расстояние между двумя соседними положениями поршня, при которых достигается максимальное значение сигнала на осциллографе (т.е. расстояние между соседними узлами).

4. Повторить пункты 2-3 для двух других частот.

5. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности скорости звука.

6. Рассчитать показатель адиабаты для воздуха по формуле (11).

 

Таблица 1

 

Номер измерения

υ= Гц

υ= Гц

υ= Гц

Х0,м

Х1,м

l,м

Δl,м

Х0,м

Х1

l

Δl

X0

X1

l

Δl

Среднее значение

 

Таблица 2

 

μ,	R,	Т,К
	8,31 * 103	t0 + 273,15 K

 

Таблица 3

 

υ, Гц	Δυ, Гц	, м	, м	v, м/c	Δv, м/c	εV	γ	Δγ

 

Описание лабораторной установки № 5

Установка для измерения скорости звука в воздухе состоит из полого цилиндра I с перемещающимся поршнем 2 и миллиметровой линейкой 3, звукового генератора 4, динамика 5, микрофона 6, осциллографа 7.

 

Мембрана динамика совершает колебания с частотой, равной частоте синусоидальных колебаний генератора. Колебания мембраны возбуждают колебания воздушного столба в цилиндре с той же частотой. Возникающие колебания воспринимаются микрофоном, преобразуются в электрические сигналы, которые поступают на вход осциллографа. При перемещении поршня в цилиндре на экране осциллографа наблюдается периодическое изменение амплитуды сигнала. Расстояние между двумя ближайшими положениями поршня, при которых наблюдаются максимумы (минимумы) сигнала, равно половине длины волны и измеряется с помощью миллиметровой линейки 3.

ПРИМЕЧАНИЕ паспортная погрешность генератора частоты звуковой волны: εν_пр = ± 1,1%