To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1 Ćwiczenie 10 Wyznaczanie częstotliwości drgań widełek stroikowych metodą pomiaru częstości dudnienia I. Zagadnienia do samodzielnego opracowania 1. Fale mechaniczne - równanie fali, rodzaje fal. 2. Superpozycja fal - dudnienia. II. Wprowadzenie Dwa ciągi fal o nieco różnych częstotliwościach rozchodzące się w tym samym ośrodku i w tym samym kierunku dają dudnienia. Zaburzenie powodowane przez jedną falę w dowolnym punkcie ośrodka opisuje równanie: ( ) 1 1 max 1 1 sin ϕ ω + − = kx t y y (1) a zaburzenie powodowane w tymże punkcie przez drugą falę opisuje równanie: ( ) 2 2 max 2 2 sin ϕ ω + − = kx t y y (2) dla prostoty przyjmujemy 0 2 1 = = ϕ ϕ , oraz 0 = x . Zgodnie z zasadą superpozycji zaburzenie wypadkowe będzie: ( ) ( ) t y t y y y y 2 max 2 1 max 1 2 1 sin sin ω ω + = + = (3) Tym sposobem równania fal sprowadziły się do równania drgań, ten rodzaj zjawiska został omówiony w skrypcie Fizyka-Laboratorium . Drgania wypadkowe mają więc częstość 2 1 2 ω ω − a amplituda wypadkowych drgań dana jest wyrażeniem − t f f y 2 2 cos 2 1 2 max π czyli zmienia się w czasie z częstotliwością 2 1 2 f f − . Jeżeli 1 f niewiele różni się od 2 f amplituda zmienia się powoli. Maksymalna amplituda, czyli dudnienie zachodzi wówczas, gdy 1 2 2 cos 1 2 = − t f f π czyli zdarza się dwa razy w ciągu okresu funkcji cosinus. Częstotliwość dudnień jest równa podwójnej częstotliwości modulacji (rys. 1) 2 1 2 . mod f f f − = 1 2 . mod . 2 f f f fdud − = = 2 y2 1 y 1 y y2 + Td=1/2 Tmod Rys. 1. Wykresy przebiegu dudnienia i modulacji III. Wykonanie ćwiczenia 1. Ustawić widełki stroikowe w ten sposób, by pudła rezonansowe były skierowane otworami ku sobie. 2. Nałożyć pierścień i ustawić go w położeniu 1 y wskazanym przez prowadzącego zajęcia. Częstotliwość drgań widełek z pierścieniem przyjąć 1 f . Uderzając młoteczkiem w obie pary widełek wywołać dudnienie. 3. Zmierzyć czas 1 t dziesięciu kolejnych wzmocnień dźwięku. Pomiary powtórzyć 10 razy. Obliczyć okres dudnienia 1 d T . 4. Zmienić położenie pierścienia do pozycji drugiej 2
(…)
… i powtórzyć czynności
omówione w punkcie 3. Otrzyma się okres dudnienia Td 2 .
5. Obliczyć częstotliwość drgań widełek stroikowych z pierścieniem, f1 = f 2 − f d
Tabela pomiarowa
f2
y
t
Td
fd
f1 ± ∆f1
[Hz]
435
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
6. Błąd pomiaru czasu ∆t i okresu ∆T =
∆t
wyliczyć jako średni błąd kwadratowy
n
średniej arytmetycznej stosując metodę Gaussa. Wykreślić krzywą Gaussa. Błąd
częstotliwości f d…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)