To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
I Pracownia Fizyczna Wyznaczanie pr dko ci d wi ku za pomoc ę ś ź ę ą rezonansu akustycznego I. WSTĘP TEORETYCZNY Fale dźwiękowe są to fale sprężyste. Rozchodzą się one w ciałach stałych, cieczach i gazach. Prędkość fal dźwiękowych zależy od właściwości fizycznych ośrodka, w których się rozchodzą. W ciałach stałych wyznacza się ją za pomocą wzoru : v E = ρ (1) gdzie : ρ - gęstość (kg/m3) E - moduł Younga (N/m2) W cieczach prędkość dźwięku wyznacza się za pomocą wzoru : v = ⋅ 1 ρ α (2) gdzie : α - współczynnik ściśliwości cieczy (m2/N) Współczynnik ściśliwości cieczy jest to ułamek wskazujący, o jaką część objętości początkowej zmienia się objętość danej cieczy podczas zmiany ciśnienia o jednostkę. Natomiast prędkość dźwięku w gazach wyznaczamy ze wzoru : v p = ⋅ κ ρ (3) gdzie : p - ciśnienie gazu (N/m2) κ - stosunek ciepła właściwego gazu przy stałym ciśnieniu do jego ciepła właściwego przy stałej objętości Fala ma kształt sinusoidy. Maksymalne wychylenie y m jest amplitudą sinusoidy. Wartość poprzecznego wychylenia jest taka sama dla x, x + λ, x + 2λ itd. Wielkość λ nosi nazwę długości fali danego ciągu fal i przedstawia odległość między dwoma najbliższymi punktami fali mającymi tę samą fazę. Niech w miarę upływu czasu fala biegnie w prawą stronę z prędkością fazową v. Wtedy równanie fali w chwili t będzie miało postać : y y x vt m = ⋅ ⋅ − sin ( ) 2 π λ (4) Zauważmy, że ma ono postać fali biegnącej [ y = f (x - vt ) (5) ]. Okres T jest to czas potrzebny na przebycie przez falę odległości równej jej długości λ, tak że λ = vT (6) Podstawiając tą zależność do równania fali otrzymamy : y y x t T m = ⋅ ⋅ − sin 2 π λ (7) Z tej postaci równania widać wyraźnie, że w danej chwili y ma taką samą wartość dla x + λ, x + 2 λ itd., jak i dla x oraz że w danym miejscu y ma taką samą wartość w chwilach t + T, t + 2T itd., jak i w chwili t. Równanie fali można przedstawić również w innej formie : y = y msin(ωt + ϕ) (8) Wyrażenie to jest podobne do wyrażenia dla prostego ruchu harmonicznego. Zatem gdy wzdłuż sznura biegnie ciąg fal, wtedy dowolnie obrany element sznura wykonuje proste
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)