готовые лабы по физике / Lab8 Измерение длины звуковых волн в воздухе

Лабораторная работа №8

Измерение длины звуковых волн в воздухе

и определение показателя адиабаты

Цель работы: измерение длины звуковых волн резонансным методом, определение скорости звука в воздухе и термодинамического отношения теплоемкостей.

Приборы и принадлежности: звуковой генератор ГЗ-3, осциллограф ЭО-5, прибор ФП-42А, источник питания Б5-47.

Методика измерений

Вращая ручку “установка частоты” на звуковом генераторе задаем и измеряем по прибору определенное значение частоты звукового сигнала. Затем, передвигая с помощью верньера на приборе ФП-42А поршень с микрофоном, определяем положения, в которых амплитуда сигнала максимальна. Наименьшее расстояние принимаем в качестве половины длины волны. Производя измерения на приборе ФП-42А, изменяем значение частоты генератора и повторяют весь цикл измерений. Измерения необходимо произвести для 3-х-5-ти частот, выбранных в широком интервале.

№	,	,		,	,	v,	,
	Гц			м		м/с
1 2 3	500 700 900	5	59 24,5 63 38,5 14 65 45,5 26 6,5	0,69 0,49 0,39	0,5	345 343 351	1,3866 1,3706 1,4352
Ср.	700		0,523			346,33	1,398

Для каждой частоты найдем значение скорости по формуле

,

где - длина волны, определяемая с помощью шкалы, укрепленной на приборе, а - частота колебаний, задаваемых звуковым генератором.

Также скорость звуковой волны, распространяющейся в трубе, зависит от давления воздуха и его плотности и определяется соотношением

,

где v – скорость звука, p и - соответственно давление и плотность воздуха, - показатель адиабаты Пуассона, уравнение которой может быть записано в виде

Кроме того, известно, что величина связана с теплоемкостями газа(воздуха) и соотношением

, ,

где i – число степеней свободы молекул газа.

,

, ,T = 300К.

м/с

Вывод: измерила длины звуковых волн резонансным методом, определила скорости звука в воздухе и термодинамическое отношение теплоемкостей.