Лабораторна робота №36

ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ ЗВУКУ

Мета роботи: вивчити інтерференційний метод визначення швидкості звуку в просторі.

Прилади і матеріали: генератор звукових коливань ГЗ-І, телефон, прилад Квінке, навушник.

Теоретичні відомості

Нехай джерело коливань, поміщене у точці О , коливається за гармонічним законом , де – амплітуда коливань; – циклічна частота; t – час.

Вважатимемо, що коливання точки почалося у момент часу t=0. Сусідні точки почнуть коливатися з такою самою амплітудою і частотою , як і точка О, але з деяким запізненням. Початок коливань точки В, що перебуває на віддалі Х від джерела коливань, запізнюється відносно початку коливань точки О на інтервал часу , де – швидкість звуку. Якщо знехтувати затухання звуку, то рух точки В буде підпорядковуватися закону .

Це рівняння біжучої хвилі. Віддаль, на яку поширюється хвиля за період коливань Т, називається довжиною хвилі . Швидкість поширення хвилі , де – частота коливань.

Дві хвилі, що мають однакову частоту і сталу різницю фаз, є когерентними. При накладанні когерентних хвиль спостерігається явище інтерференції. Воно полягає в тому, що в одних точках простору відбувається підсилення коливань, а в інших – ослаблення, або навіть повне їх згасання. На практиці когерентні хвилі можна отримати від одного джерела. Для цього потік енергії від джерела ділиться на дві частини. Дві хвилі, які рухаються шляхами різної довжини, а потім зустрічаються і інтерферують.

Умова мінімуми звучання:

, де k=0,1,2,… ; d – різниця ходу хвиль.

Максимум
	1,5 см	1,5 см	1 см
	9 см	7,5 см	6,5 см

1