To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM FIZYKI Tytuł ćwiczenia: ćw. nr. 7 Wyznaczanie prędkości rozcho- dzenia się fal akustycznych CZŚĆ TEORETYCZNA Ciało drgające umieszczone w ośrodku spręzystym oddziałuje okresowo na przylegające do niego cząsteczki ośrodka, wytrącając je ze stanu równowagi i zmusza- jąc do wykonania drgań wymuszonych. Ośrodek w pobliżu ciała drgającego odkształ- ca się i powstają w nim siły sprężystości. Siły te działają zarówno na cząsteczki przy- legające do ciała, jak i na odległe, wyprowadzając je ze stanu równowagi. Zaburzenie rozchodzące się w ośrodku sprężystym, polegające na przenoszeniu energii przez drgające cząsteczki bez zmiany ich średniego położenia, nazywa się falą akustyczną. Ze względu na sposób drgania cząsteczek fale dzielą się na podłużne i poprzeczne. W fali podłużnej kierunek drgań cząsteczek jest równoległy do kierunku rozchodzenia się, w fali poprzecznej jest on prostopadły. Fale poprzeczne mogą powstawać tylko w ośrodku, który charakteryzuje się sprężsytością postaci. Ich obecność jest możliwa tylko w ciałach stałych i na swobod- nej powierzchni cieczy. Fale podłużne związane są z odkształceniem objętościowym ośrodka, dlatego mogą rozchodzić się w każdym środowisku. W zjawiskach akustycznych występuje tylko fala podłużna. Prędkość jej rozchodzenia się w ciele stałym o gęstości d i module Younga E wyraża się wzorem: C = E / d Dla cieczy i gazów rolę modułu Younga przejmuje moduł ściśliwości, który wyraża się zależnością: G = -V· (dp / dV) Znak minus wskazuje, że zmiany ciśnienia dp mają przeciwny znak niż zmiany objętości dV. Dla gazu doskonałego wartość modułu ściśliwości można wyliczyć z równania adiabaty po jego zróżniczkowaniu: G = -V·(dp/dV = χp gdzie: χ = Cp / Cv Ostatecznie otrzymuje się następujące wyrażenie na prędkość fali w gazie: C = χRT / µ gdzie: µ - masa cząsteczkowa gazu R - stała gazowa T - temperatura bezwzględna. Istnieje szereg metod pomiaru prędkości fal akustycznych, w których wyko- rzystuje się zjawisko rezonansu i interferencji fal. Szczególną postacią interferencji dwóch fal są fale stojące. Powstaja one w wyniku nałożenia się dwóch spotykających się fal płaskich o jednakowych amplitu- dach, okresach i fazach przesuniętych o π oraz biegnących w kierunkach przeciwnych
(…)
…, z którego sygnał przykłada
się do głośnika i równolegle do odchylających pionowo płytek oscyloskopu. Fala
akustyczna z głośnika rozchodzi się w kierunku mikrofonu generując w nim sygnał
elektryczny, który przykłada się do płytek odchylających się poziomo. Mikrofon
można przesuwać wzdłuż ławy, a położenie jego – określić na podziałce. Przykładając
jednocześnie sygnały elektryczne do płytek odchylających…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)