6.6 Устройство и принцип работы

В качестве лабораторной установки используется базовый модуль "Стоячие волны" комплекса ЛКВ-9. На рисунке 6.2 показан разрез модуля в виде сверху.

Рисунок 6.2

Модуль содержит трубу 4 с поршнем 5 на линейке 6. Левый торец трубы закрыт стенкой. Через малые отверстия в стенке объем воздуха в трубе связан с двумя одинаковыми динамиками 1 и 2, один из которых служит источником звуковых колебаний, а второй – приемником (микрофоном). Динамик подключен к гнездам "Д" на лицевой панели модуля, микрофон – к гнездам "М".

Динамик подключают к генератору низкой частоты, микрофон – к осциллографу или милливольтметру. Изменяя частоту или перемещая поршень, регистрируют резонансы воздушного столба по максимумам сигнала с приемника. В модуле имеется электронная схема, которая усиливает сигнал с микрофона и подает его на стрелочный измерительный прибор 8 и светодиод 9, расположенные на передней панели. Это позволяет регистрировать резонансы без дополнительных приборов. Усиление регулируется ручкой 10. Питание электроники осуществляется от сигнала звукового генератора, при этом сигнал генератора должен иметь амплитуду в пределах 5 – 10 В.

Установив регулятор на максимальное усиление (ручка повернута по часовой стрелке до упора), перемещают поршень (или изменяют частоту сигнала) и находят положение поршня (или частоту), соответствующие максимуму свечения индикатора или отклонения стрелки прибора.

Координата поршня определяется по линейке с помощью риски 7. Начало координат не имеет. Разность координат положений поршня, соответствующих соседним максимумам сигнала, равна половине длины волны звука. В крайнем левом положении поршень упирается в торец трубы, и по линейке определяется координата торца. В крайнем правом положении поршень выходит из трубы, и по линейке определяется координата открытого конца трубы. Если поршень в трубе, то излучаются стоячие волны в трубе с двумя закрытыми концами.

6.7 Методика проведения эксперимента

6.7.1 Подключите разъем "Д" модуля "Стоячие волны" к выходу генератора.

6.7.2 Установите частоту генератора 300 – 3000 Гц и амплитуду 5 – 10 В.

6.7.3 Плавно перемещая микрофон, зафиксировать положения, при которых свечение индикатора максимально.

6.7.4 Полученные результаты занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Результаты измерений

Частота	№	hN (см)	=2(LN+1 -LN) (м)	(м/c)	(м/c)
	1
1000	2
	3
	1
2000	2
	3
	1
3000	2
	3

6.7.5 Рассчитать относительную погрешность измерения величины по формуле:

, (6.24)

При использовании формулы (6.24) принять: Т = 1 К;  = L = =0,001м; f = 25 Гц; f = 2000 Гц.

6.7.6 Рассчитать доверительный интервал  по методике [2].

6.7.7 Записать результат измерений в виде

. (6.25)

6.7.8 Сформулировать выводы по работе.