БНТУ № 109

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Технической физики»

Лаборатория механики и молекулярной физики

Отчёт

По лабораторной работе № 109

«Определение скорости ультразвука в жидкости и модуля объёмной упругости методом стоячей волны».

Выполнил: студент гр. 10506121

Миренцова Д.С.

Проверил: Маркова Л. В.

Минск 2021

Цель работы

• Изучить условие образование стоячих волн.

• Изучить магнитострикционный способ получения ультразвука.

• Изучить связь скорости ультразвука с параметрами среды.

Приборы и принадлежности

1). Генератор сигналов ГЗ-56/1.

2). Частотомер ЧЗ-32.

3). Катушка возбуждения с ферритовым стержнем.

4). Пробирка с жидкостью.

5). Лезвие.

6). Маслёнка.

1. Обмотка

2. Ферромагнитный стержень

3. Генератор сигналов ГЗ-56/1

Математическая модель

I= nπ/κ= nπl/2π=nλ/2=nU/2f;

f= nU/2l;

Физическая модель

• Исследуемая жидкость – вода

• Порошок в жидкости – алюминиевая пудра

Таблица:

ʄ изм., 103 Гц	∆ʄ изм., 103 Гц	Ln, 10-2 м	n	λст, 10-2 м	∆λст,, 10-2 м
53.25	0	19.5	18	1.147	0
53.251	0	19.5	18	1.147	0
53.25	0.001	19.5	18	1.147	0
Ꞙизм = 53.25	∆Ꞙизм = 0.00033	-	-	λст, = 1.147	∆λст,, = 0

Расчёт скорости ультразвука и модуля его объёмной упругости

1. В жидкости:

Ʋ_ж = 2*Ꞙ_изм* λ_ст;

Ʋ_ж = 2*53.25*10³*1.147*10^-2=1221.555(м/с)

B_ж = Ʋ_ж²*ρ_ж

B_ж = 1221.555²*0.78*10³=1.16*10⁹(Па)

2. В феррите:

Ʋ_ф=2*l₀*Ꞙ_изм

l₀=5.2*10^-2 м

Ʋ_ф=2*5.2*10^-2*53.25*10³=5538(м/с)

E_ф= Ʋ_ф²* ρ_ф;

ρ_ф=4.7*10³ кг/м³

E_ф=5538²*4.7*10³=1.44*10¹¹ (Па)

Расчёт погрешности измерений

Окончательный результат

Вывод: В результате выполнения лабораторной работы № 109 мы определили что называется условием стоячих волн. Условие стоячих волн-стоячие волны образуются в результате интерференции двух синусоидальных вон, обладающих одинаковыми амплитудами, частотами и распространяющихся навстречу друг другу.