Описание установки

Работа выполняется на установке, схема которой приведена на (рис. 1а.) На конце металлической трубы (1) находится источник звука - телефон (2), возбуждаемый звуковым генератором (3). Внутри трубы перемещается поршень с вмонтированным в него приемником - микрофоном (4), электрический сигнал, возникающий в микрофоне при звуковых колебаниях воздуха, пода­ется на У-вход электронного осциллографа (5). Для измерения перемещения микрофона на трубе вдоль прорези укреплена миллиметровая линейка.

Измерения и обработка их результатов

ВНИМАНИЕ! Настройку генератора и осциллографа производит лаборант или преподаватель. Крутить ручки, не оговоренные в инструкции, категорически запрещается,

1. Включить вилки шнуров питания генератора и осциллографа в сеть переменного тока 220 В.

2. Ручку осциллографа ("диапазон частот") поставить в положение '"выкл".

3. Ручку "усиление" по вертикали и горизонтали ставят на максимальное усиление (ручка повернута вправо до упора).

4. У генератора поставить тумблер в положение "вкл". Через 2-3 мин повернуть ручку "регулятор выхода" по часовой стрелке до появления звука. Установить одну из частот в интервале от 1000 до 2000 Гц ручкой на лимбе частот на звуковом генераторе,

5.Включить тумблером "сеть" осциллограф. Ручками ''яркость", "фокус" "смешение х", получить на экране развертку синусоидальных колебаний. Ручкой "усиление" добиться такого усиления,, чтобы в момент резонан­са сигнал не выходил за пределы экрана осциллографа.

6. Записать частоту звука в таблицу.

7. Поршень с микрофоном подвинуть, возможно, ближе к телефону. Мед­ленно удаляя микрофон от телефона, найти положение, при котором слышен звук максимальной силы и на экране осциллографа наблюдается первый максимум амплитуды колебаний (первый резонанс). По измерительной линейке определить положение микрофона при первом резонансе.

8. Перемещая поршень, находить 2-й,3-й,…,n-й резонанс. Измерить положение микрофона ℓ₂,ℓ₃,…,ℓ_n, соответствующее n-му резонансу. Очевидно на отрезке ℓ₁,ℓ₂,…,ℓ_n, укладывается n-1 полуволн.

9. По формулам

вычислить длину волны λ и скорость звука v . Повторит измерения 3-5 раз. Данные записать в таблицу.

10.Изменить частоту звука и повторить измерения по п. 7-9 раз. Рекомендуется проводить измерения скорости звука не менее, чем для пяти частот в интервале 1000-2000 Гц. Из полученных значений для скорости звука найти среднее значение и вычислить погрешность по формуле:

для заданного коэффициента доверия.

11.Окончательный результат записать в виде:

с указанием коэффициента доверия.

12. Вычислить относительную погрешность.

13. Сравнить вычисленные по формулам (1) и (2) теоретические значения скорости звука с экспериментальными значениями. Сделать вывод о характере теплообмена и виде изопроцесса.

t^oC=

n/n	ν, Гц	ℓ1, м	ℓn, м	n	λ, м	Vi, м/с	, м/с	, м2/с2
1	1000
2	1000
3	1000
…
…
1	2000
2	2000
3	2000
Среднее значение
Сумма ()