Прилади

Прилад, за допомогою якого одержуємо стоячі хвилі, на рис. 2.

Рис.2

Струна прикріплена з однієї сторони до вушка затиску О. Натяг струни здійснюється вантажем mg, підвішеним до іншого кінця. Періодична сила діє на струну за допомогою стрижня О, зв'язаного з дифузором динаміка. Під час подачі на динамік змінного струму від звукового генератора починає коливатися стрижень О.

У момент збігу частоти генератора з однією з власних частот струни в останній встановлюється стояча хвиля.

Порядок виконання роботи

1. Включити у схему звуковий генератор.

2. Тумблером включити генератор за 3..5 хв до початку роботи.

3. Перемикач опору встановити на 600 Ом.

4. Встановити номінальне значення 3 В. Повертаючи ручку, встановити стрілку на 2,5 В.

5. Підвісити до струни вантаж, маса якого 0,5 кг.

6. Повільно змінювати частоту коливань, які подають на струну, від 20 до 150 Гц. Знайти частоту ν, при якій на довжині струни укладається одна напівхвиля (n = 1).

7. Змінюючи частоту, домогтися, щоб на довжині струни укладалося більше число півхвиль (n = 2, 3, 4, 5).

8. Довільно змінюючи вантаж (0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1 кг), для кожного вантажу знайти частоти ν, що відповідають будь-якому числу півхвиль n(1+5) . Записати у таблицю m, ν, n.

9. Встановити на приладі шкалу частот у початкове положення, і на вольтметрі встановити стрілку у положення 0. Зняти вантаж, виключити прилад.

10. Визначити експериментальну фазову швидкість поширення коливань за формулою V = λν.

11. Визначити теоретично цю швидкість за формулою:

, де ρ_l – лінійна щільність.

Лінійна щільність ρ_l = ρS, де S – перетин дроту;

ρ – об'ємна щільність (ρ _міді = 8,93·10³ кг/м³) (ρ_сталі = 7,9 ·10³ кг/м³)

, де d – діаметр дроту.

12. Порівняти V _{експер.} з V_теор.

13. Побудувати графік залежності фазової швидкості від сили натягу струни (V_{экспер.ср.} = f (F_н.)).

Таблиця 1

	m = 0,5 кг					m = 0,6 кг					m = 0,7 кг
n	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
l
Vэкспер.
ν, Гц
Vтеор.	Vэкспер. ср

Продовження таблиці 1

	m = 0,8 кг					m = 0,9 кг					m = 1 кг
n	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
l
Vэкспер.
ν, Гц
Vтеор.	Vэкспер. ср