11448

Измерение длины звуковых волн в воздухе и определение показателя адиабаты

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа №8 Измерение длины звуковых волн в воздухе и определение показателя адиабаты Цель работы: измерение длины звуковых волн резонансным методом определение скорости звука в воздухе и термодинамического отношения теплоемкостей. Приборы и принад...

Русский

2013-04-08

93.5 KB

27 чел.

Лабораторная работа №8

Измерение длины звуковых волн в воздухе

и определение показателя адиабаты

Цель работы: измерение длины звуковых волн резонансным методом, определение скорости звука в воздухе и термодинамического отношения теплоемкостей.

Приборы и принадлежности: звуковой генератор ГЗ-3, осциллограф ЭО-5, прибор ФП-42А, источник питания Б5-47.

Методика измерений

Вращая ручку “установка частоты” на звуковом генераторе задаем и измеряем по прибору определенное значение частоты звукового сигнала. Затем, передвигая с помощью верньера на приборе ФП-42А поршень с микрофоном, определяем положения, в которых амплитуда сигнала максимальна. Наименьшее расстояние принимаем в качестве половины длины волны. Производя измерения на приборе ФП-42А, изменяем значение частоты генератора и повторяют весь цикл измерений. Измерения необходимо произвести для 3-х-5-ти частот, выбранных в широком интервале.

,

,

,

,

v,

,

Гц

м

м/с

1

2

3

500

700

900

5

59

24,5

63

38,5

14

65

45,5

26

6,5

0,69

0,49

0,39

0,5

345

343

351

1,3866

1,3706

1,4352

Ср.

700

0,523

346,33

1,398

 Для каждой частоты найдем значение скорости по формуле

,

где  - длина волны, определяемая с помощью шкалы, укрепленной на приборе, а  - частота колебаний, задаваемых звуковым генератором.


Также скорость звуковой волны, распространяющейся в трубе, зависит от давления воздуха и его плотности и определяется соотношением

,

где v – скорость звука, p и - соответственно давление и плотность воздуха,  - показатель адиабаты Пуассона, уравнение которой может быть записано в виде

 Кроме того, известно, что величина  связана с теплоемкостями газа(воздуха)  и  соотношением

, ,

где i – число степеней свободы молекул газа.

 ,

 

, ,T = 300К.

 

 

 

м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: измерила длины звуковых волн резонансным методом, определила скорости звука в воздухе и термодинамическое отношение теплоемкостей.