Результаты измерений
Стержни изготовлены из различных металлов: сталь, медь, алюминий. Стальные стержни различной длины, а стержни из алюминия и меди одинаковые. Для стержней из меди и стали эксперимент был проведен десять раз, а для алюминия – шестнадцать раз. Во время эксперимента с осциллограммы снималось время соударения (Δt), время распространения волны от одного конца стержня до другого (δt) в первом случае измерялась длина большего из стержней (L) во втором – берется длина одного стержня (L1). Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты измерений.
|
Металл |
L1, см |
L2,см |
Δt – время соударения, μс |
δt – время распространения волны, μс |
с1, м/с |
с2, м/с |
|
|
Сталь |
50 |
50 |
294 |
100 |
3401 |
5000 |
4200,5 |
|
30 |
50 |
270 |
70 |
3704 |
4286 |
3995 | |
|
60 |
50 |
332 |
122 |
3614 |
4918 |
4266 | |
|
70 |
50 |
342 |
146 |
4094 |
4795 |
4444,5 | |
|
85 |
50 |
364 |
180 |
4670 |
4722 |
4696 | |
|
70 |
60 |
328 |
146 |
4268 |
4795 |
4531,5 | |
|
30 |
60 |
264 |
66 |
4545 |
4545 |
4545 | |
|
85 |
60 |
380 |
180 |
4474 |
4722 |
4598 | |
|
60 |
60 |
324 |
122 |
3704 |
4918 |
4311 | |
|
50 |
60 |
312 |
110 |
3846 |
4545 |
4195.5 | |
|
Алюминий |
60 |
60 |
352 |
110 |
3409 |
5455 |
4432 |
|
60 |
60 |
360 |
119 |
3333 |
5042 |
4187,5 | |
|
60 |
60 |
392 |
121 |
3061 |
4959 |
4010 | |
|
60 |
60 |
372 |
121 |
3226 |
4959 |
4092,5 | |
|
50 |
50 |
316 |
100 |
3165 |
5000 |
4082,5 | |
|
50 |
50 |
318 |
101 |
3145 |
4950 |
4047,5 | |
|
50 |
50 |
314 |
100 |
3185 |
5000 |
4092,5 | |
|
50 |
50 |
306 |
95 |
3268 |
5263 |
4265,5 | |
|
80 |
80 |
430 |
158 |
3721 |
5063 |
4392 | |
|
80 |
80 |
422 |
156 |
3791 |
5128 |
4459,5 | |
|
80 |
80 |
392 |
162 |
4082 |
4938 |
4510 | |
|
80 |
80 |
382 |
160 |
4188 |
5000 |
4594 | |
|
65 |
65 |
342 |
126 |
3801 |
5159 |
4480 | |
|
65 |
65 |
362 |
128 |
3591 |
5078 |
4334,5 | |
|
65 |
65 |
366 |
130 |
3552 |
5000 |
4276 | |
|
65 |
65 |
360 |
130 |
3611 |
5000 |
4305,5 | |
|
Медь |
60 |
60 |
371 |
156 |
3235 |
3846 |
3540,5 |
|
60 |
60 |
398 |
162 |
3015 |
3704 |
3359,5 | |
|
60 |
60 |
384 |
162 |
3125 |
3704 |
3414,5 | |
|
60 |
60 |
386 |
160 |
3109 |
3750 |
3429,5 | |
|
60 |
60 |
370 |
162 |
3243 |
3704 |
3473,5 | |
|
60 |
60 |
382 |
162 |
3141 |
3704 |
3422,5 | |
|
60 |
60 |
368 |
163 |
3261 |
3681 |
3471 | |
|
60 |
60 |
380 |
166 |
3158 |
3614 |
3386 | |
|
60 |
60 |
378 |
162 |
3175 |
3704 |
3439,5 | |
|
60 |
60 |
358 |
158 |
3352 |
3797 |
3574,5 |
,
м/сИспользуя результаты измерений и формулы (1) и (2), считаем c1 – скорость звука (по времени соударения), c2 – скорость звука (по времени распространения волны) и с – среднее значение скорости звука.