Выводы и заключение
Из первой части работы можно сделать
вывод, что классические волновые
уравнения для звука применимы при
расстояниях, намного превышающих длину
волны. Если же расстояние между источником
и приёмником сравнимо с длиной волны,
интерференция может давать существенные
искажения. В принципе вывод можно
распространить и на другие виды волновых
колебаний (например, электромагнитные,
ибо механизмы их распространения и
интерференции достаточно сходны), но
для этого желательно провести
дополнительные эксперименты.
Вторая
часть работы подтверждает, что измерение
скорости звука посредством вычисления
длин полуволн может быть достаточно
точным. Однако этот метод даёт погрешность
порядка 1-2 м/с, и если требуется больший
уровень точности, лучше использовать
формулу вычисления табличного
значения.
Метод вычисления скорости
ветра через фигуры Лиссажу удобен для
скоростей, попадающих в определённый
диапазон: она должна быть не слишком
малой (иначе сдвиг фазы не будет
зафиксирован осциллографом, или
погрешность будет слишком велика) и не
слишком большой (в этом случае разность
фаз будет превышать
,
и ответ получится неверным). Можно
предложить альтернативный способ
измерения: включив осциллограф в режим
“YT” (синусоидальная
развёртка по времени), можно напрямую
измерятьδt:
оно будет равно смещению графика
относительно своего первоначального
положения. Этот метод позволяет
использовать курсоры и расширить
диапазон измерений, однако при смещениях
фазы более чем на 2π результат всё равно
будет неверным.
Список литературы
1. Горелик Г. С. Колебания и волны. Введение в акустику,
радиофизику и оптику. М., 1959.
2. Измерительный практикум. Сборник лабораторных работ для
студентов нефизических специальностей.
3. Методы физических измерений. Лабораторный практикум по
физике / Под ред. Р. И. Солоухина. Новосибирск: Наука. Сиб.
отд-ние, 1975.
4. Князев Б. А., Черкасский В. С. Начала обработки
экспериментальных данных. Новосибирск: Изд-во НГУ, 1996.
5. Кошкин Н. И., Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной
физике. М: Наука. 1980. 6. Berg, Richard E.; Brill, Dieter R. Speed of Sound Using Lissajous Figures. The Physics
Teacher. 2005. Vol. 43(1). P.36-39
http://www.physics.umd.edu/lecdem/services/demos/demosh1/LissajousProof.pdf
Приложения
Зависимость амплитуды звуковых колебаний от расстояния между источником и приёмником на участке от 1 до 4 см с шагом 0,5 мм.
Зависимость амплитуды звуковых колебаний от расстояния между источником и приёмником на участке от 4 до 30 см с шагом 1 см.
Точки вырождения эллипса в прямую; длины волн
Сдвиги фаз по XиYпри включении вентилятора
