Описание установки

Приборы, резонирующие на какой-либо звук, называются резонаторами. В данной работе резонатором является прибор (рис 3.), состоящий из длинной стеклянной трубки АД и резервуара соединенный между собой длинной резиновой трубкой, укрепленных на стойке и заполненных водой.

Поднимая или опуская резервуар С, поднимают или опускают тем самым уровень воды в трубке АД.

Воздушный столб при этом плавно меняет свою высоту, начиная с небольших значений (положение d) и кончая высотой, равной длине почти все стеклянной трубки АД (положение δ).

Порядок выполнения работы.

Целью работы является определение скорости звука в воздухе при данной температуре методом стоячей волны и вычисление значения скорости звука при 0°С.

1. В качестве источника колебаний используется звуковой генератор, частота на котором устанавливается по указанию преподавателя, но не менее 450 Гц.

2. Поднимая или опуская резервуар С, находят положение уровня В, при котором наступает резонанс и звук резко усиливается. Опыт следует начинать с наинизшего положения уровня воды в трубке.

3. Добившись резонанса, измеряют масштабной линейкой высоту резонирующего столба воздуха АВ (L₁).

4. Поднимают уровень воды до тех пор, пока не наступит второй, третий и т.д. резонанс и измеряют линейкой расстояние L_2, L₃. полученные данные заносят в табл 1. Вычисляют средние значения. Опыт проделывают не менее трех раз.

Таблица 1.

№ ПП	Высота воздушного столба, М.
	L1	L2	L3
1
2
3
	L1ср=	L2ср=	L3ср=

5. По средним значениям L_1ср,L_2ср,L_3ср, вычисляют расстояние L между двумя последовательными максимумами по формуле (6).

6. Определяют длину волны звука по формуле (7).

7. Из полученных значений берут среднее значение λ_ср.

Пользуясь формулой (8), определяют скорость звука в воздухе V.

8. Определяют скорость звука при 0°С по формуле (9).

9. Данные, полученные при вычислениях по формулам (6), (7), (8) и (9), заносят в табл 2.

Таблица 2.

Расстояние между двумя последовательными максимумами, М.				Длина звуковой волны	Скорость звука при комнатной температуре	Скорость звука при 0°С
L1	L2	L3	Lср	λср	V	V0

Контрольные вопросы

1. Напишите уравнение бегущей волны?

2. Как образуются стоячие волны?

3. В чем различие явления отражения волны от более плотной среды от явления отражения от среды менее плотной?

4. Чем отличается стоячая волна от бегущей?

5. Что называется резонансом, и при каких условиях он наступает в данной работе?

6. Как зависит скорость звука от температуры среды?

7. Какие волны называются продольными и какие поперечными?