3 Обсуждение полученных результатов

Данные были получены двумя методами и замечено значительное расхождение результатов между ними. Видно, что скорость звука, определяемая исходя из времени соударения стержней, оказывается ниже скорости, измеренной по времени достижения волной конца стержня с пьезодатчиком. Для сравнения приведены табличные значения (см. таблицу 7 и 8). Серьёзное отклонение результатов первого метода от табличных значений говорит о систематических ошибках в процессе измерения. В действительности, время соприкосновения стержней, определяемое при ударе пары стержней с различной скоростью, менялось. Чем больше была скорость соударения, тем меньше было время соприкосновения. Поэтому время соударения в большей степени зависело от экспериментатора, чем от прохождения волны сжатия-растяжения, в этом заключается неудачность подобранной установки. Было принято решение измерять с наименьшим интервалом и большой скоростью, но так, чтобы эти измерения можно было воспроизвести снова. Результаты, полученные методикой по прохождению во 2-ом методе(когда волна достигает пьезодатчик) оказались значительно лучше и, как видно из таблиц, полученные здесь результаты наиболее близки к реальным. Мною была выявлена третья методика определения скорости звука в твёрдых телах методом измерения расстояния между затухающими колебаниями. Согласно опытам, благодаря этой методике, были получены наиболее близкие к табличным результаты. Результаты, полученные для скорости звука в одном и том же эксперименте различными способами, различны, следовательно, возникает какая-то систематическая ошибка. Она может быть связана с тем, что: время отрыва дольше, т.е. стержни уже оторвались, а электрический контакт ещё идёт; так же она может быть связанна с пьезодатчиком, так как по нему тоже пробегает волна, его длина L ≈ 12мм, а скорость звука в пьезоэлементе v ≈ 10 км/сек, следовательно, время, затраченное на прохождение волны в нём: t ≈ L/v ≈ 12*10^-7 получаются следующие данные: t = 0,35423 ± 0,006711913 мкс. Вследствие того, что ошибка измерения времени порядка 3 мсек, этим эффектом можно пренебречь. Расхождение полученных результатов со справочными значениями связанно с систематическими ошибками из-за нечистоты металла, т.е. на поверхности возникает оксидная плёнка, которая разрушается при соударении, и, следовательно, время уже иное. Электронная схема так же может вносить какие-нибудь погрешности; внешние факторы, такие как: температура, влажность, также влияют на полученный результат.

Табл. 7 Сравнение результатов, полученных по времени прохождения, с табличными данными
Материал	Длина, м	Скорость звука по времени прохождения, м/с	Табличные значения скорости, м/с
Алюминий	0,405	5041 ± 102	5080
Сталь	0,45	5200 ± 152	5050
Латунь	0,5	3306 ± 182	3490
Медь	0,6	3939 ± 184	3710

Табл. 8 Сравнение результатов, полученных по времени соударения, с табличными данными
Материал 1	Длина 1-го стержня, м	Материал 2	Длина 2-го стержня, м	Скорость звука по времени соударения, м/с	Табличные значения скорости, м/с
Алюминий	0,405	Латунь	0,5	3622 ±206	3490
Алюминий	0,405	Алюминий	0,405	4852 ±317	5080
Алюминий	0,405	Сталь	0,45	4847 ±284	5050
Латунь	0,5	Сталь	0,45	3041 ±431	3490
Медь	0,6	Сталь	0,45	3429 ±331	3710
Медь	0,6	Латунь	0,5	3341 ±484	3710