Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Порядок выполнения работы. 1. Установить определенную длину маятника.

Читайте также:
  1. I. Задания для обязательного выполнения
  2. I. Задания для обязательного выполнения
  3. I. Задания для обязательного выполнения
  4. I. Категория: научные работы
  5. I. Общая характеристика работы
  6. I. Схема работы для организации семинарского занятия
  7. II. ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ

1. Установить определенную длину маятника.

2. Линейкой измерить длину от точки подвеса до нижнего края шарика.

3. Отвести маятник от положения равновесия на небольшой угол (), отпустить шарик. В момент наибольшего отклонения маятника включить секундомер и измерить время , за которое маятник совершит 50 полных колебаний.

4. Измерение времени при неизменной длине произвести три раза и среднее значение занести в таблицу.

5. Произвести такие же измерения еще для двух других длин маятников и .

6. По результатам измерений рассчитать периоды колебаний , и по формуле .

7. Вычислить три значения , пользуясь формулой (11).

8. Данные опытов занести в таблицу

9. Рассчитать среднее значение , абсолютную и относительную погрешности.

 

 

№ опыта Т
                       
 
 
                     
 
 
                     
 
 
Ср. знач.                  

Контрольные вопросы

1. Какие колебания называются гармоническими?

2. Дайте определение амплитуды, частоты, периода, циклической частоты.

3. Дайте определение математического маятника.

4. Выведите уравнение колебаний математического маятника.

5. Выведите формулу для периода колебаний математического маятника.

6. От чего зависят ускорение силы тяжести?

 

Литература

1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. и др. Курс физики, т.1.

2. Шубин А.С. Курс общей физики.

3. Савельев И.В. Курс общей физики, т.1.

4. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т.1.

 

 

 
 

 

 


О

 

 

 

А

 

 

В

 

Рис. 1

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ И ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ МЕТОДОМ СТОЯЧИХ ВОЛН

Цель работы: практическое получение и изучение стоячих волн.

Задачи работы:

1. определить экспериментально длину звуковой волны;

2. найти скорость звука в воздухе;

3. рассчитать показатель адиабаты .

 

 

Приборы и принадлежности: установка для получения стоячих звуковых волн в воздухе, звуковой генератор (3Г), усилитель низкой частоты, наушники, микрофон, электронный осциллограф (ЭО).

 

 

Теория метода и описание установки

 

 

Волны, распространяющиеся в любой упругой среде и имеющие частоту в пределах от 20 до 20000 Гц, называются звуковыми волнами, которые воспринимает человеческое ухо. Звуковые волны в газах и жидкостях являются продольными. В твердых телах могут распространятся как продольные, так и поперечные звуковые волны.

Процесс распространения звуковых волн в газах можно представить следующим образом: источник механических колебаний передает эти колебания окружающим его молекулам газа, в результате чего изменяется давление газа в данной микрообласти пространства. Газ, обладая упругими свойствами, быстро расширяется, и в данном элементарном объеме газа образуется разрежение, а микрообласть повышенного давления перемещается дальше от источника звука и т.д. Процессы сжатия и разрежения протекают очень быстро, поэтому изменение давления газа происходит без теплообмена. Такие процессы называются адиабатными (Вы изучали их в разделе термодинамики)

Скорость распространения звуковых волн в газовой среде определяется формулой:

, (1)

где - показатель степени в уравнении адиабатного процесса (), равный отношению теплоемкостей газа при постоянных давлении и объеме ;

- универсальная газовая постоянная;

;

Т - абсолютная температура газа;

- молярная масса газа (для воздуха ).

 

Из формулы (1) следует, что скорость распространения звука в газе зависит от температуры, молярной массы газа и величины , являющейся тепловой его характеристикой, и не зависит от давления газа. Скорость звука в воздухе при нормальных условиях (Т = 273 К) .

Из формулы (1) найдем выражение для расчета показателя адиабаты :

(2)

 

Экспериментальная установка для измерения скорости звука изображена на рис. 1. А – длинная стеклянная труба, внутри которой может перемещаться поршень (П). Источником звука служит телефон Т, подключенный к выходным клеммам звукового генератора (ЗГ). Если постепенно отодвигать поршень П от телефона Т, то будет последовательно слышно усиление и ослабление звука, т.е. будут образовываться стоячие волны в результате сложения прямой, идущей от телефона, и отраженной от поршня волн. Для фиксации положений поршня, при которых интенсивность звука максимальна (положения пучностей стоячей волны), используется система микрофон (М) – усилитель низкой частоты (УНЧ) – наушники. Сигнал с усилителя можно подать и на осциллограф (ЭО), чтобы, наблюдая за изменением амплитуды колебаний, заметить места пучностей стоячей волны (максимальная амплитуда).

 

  ЗГ
    ЭО – 7  

 


П М Т

       
   
 
 


 

 

Рис. 1

 


Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 80 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.014 сек.)