Đang tải... (xem toàn văn)
- Lắp xilanh đã được lồng pittông và âm thoa lên giá sao cho hai nhánh âm thoa nằm trong mặt phẳng chứa trục xilanh, vuông góc với trục xilanh và một nhánh âm thoa nằm gần sát đầu hở c[r]
(1)1 Họ tên: ………
BÁO CÁO THỰC HÀNH: Xác định tốc độ truyền âm I Mục đích thí nghiệm
- Hiểu phương án đo bước sóng âm khơng khí dựa vào tượng cộng hưởng âm cột khơng khí dao động nguồn âm Đo bước sóng λ biết trước tần số f, từ suy tốc độ v âm khơng khí
- Rèn luyện kỹ lựa chọn phương án sử dụng dụng cụ để xác định dộ dài cột khơng khí ống âm nghe có cường độ lớn
II Cơ sở lý thuyết thí nghiệm
- Từ điều kiện để có sóng dừng cột khơng khí (ống trụ nguồn âm đặt đầu hở ống dao động), suy chiều dài cột khơng khí thỏa mãn biểu thức: với: m = 1, 3, 5,… xảy cộng hưởng
→ Chiều dài cột không khí ống có giá trị: xảy tượng cộng hưởng, ta nghe thấy âm to
- Lúc đó, đầu hở ống bụng B, cịn đầu kín ống nút N Khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp λ/2
- Từ công thức: biết trước f đo λ, ta tính v = λ.f III Phương án tiến trình thí nghiệm
1 Phương án 1:
a) Dụng cụ thí nghiệm:
- Ống nhựa hình trụ dài 70 cm, đường kính 3÷4 cm, gắn đầu vịng đệm nhựa dày cm có đường kính lỗ cm
(2)2
- Nguồn âm: âm thoa la có tần số f = 400 Hz ± 10 Hz máy phát âm tần dạng sin có f1 = 880 Hz
nối với loa nhỏ - Thước chia đến milimet dán lên cán pittông - Giá đỡ xilanh, nguồn âm b) Tiến trình thí nghiệm:
- Lắp xilanh lồng pittông âm thoa lên giá cho hai nhánh âm thoa nằm mặt phẳng chứa trục xilanh, vng góc với trục xilanh nhánh âm thoa nằm gần sát đầu hở xilanh
- Dịch pittông trùng với đầu hở xilanh Khi đàu xilanh trùng với vạch số thước cán pittông
- Dùng máy phát âm tần phát vào nhánh âm thoa, đồng thời dịch chuyển dần pittông xa đầu hở xilanh Lắng nghe âm phát để xác định vị trí pittơng nghe thấy âm to Đọc ghi vào bảng số liệu
- Lặp lại bước làm thí nghiệm lần để xác định ghi vào bảng số liệu độ dài l tương ứng cột khí xilanh có cộng hưởng âm lần đầu
Tính , ghi vào bảng số liệu
- Dịch chuyển pittông xa đầu hở xilanh lắng nghe âm phát để xác định độ dài l’ cột khí xilanh có cộng hưởng lần
- Lặp lại thí nghiệm lần để xác định l’ tương ứng, tính ghi vào bảng số liệu
+ Tính
+ Biết tần số âm phát từ âm thoa, tính , ghi vào báo cáo thí nghiệm
2 Phương án 2:
a) Dụng cụ thí nghiệm:
- Ống nhựa suốt A dài 60 cm, đường kính ÷ cm, bịt kín đầu nút cao su có cắm đoạn ống nhơm
(3)3
- Nguồn âm: máy phát âm tần phát âm dạng sin có f1 = 400 Hz ± 10 Hz, f2 = 880 Hz ± 10 Hz nối với loa nhỏ, âm thoa la có tần số f = 440 Hz búa gõ âm thoa cao su
- Thước chia đến milimét
- Giá đỡ ống A, bình B nguồn âm b) Tiến trình thí nghiệm:
- Nối ống A với bình B nhờ ống nhựa mềm, lắp chúng nguồn âm lên giá cho nguồn âm sát vào đầu hở ống A - Hạ bình B xuống vị trí thấp đổ nước vào gần đầy bình Nâng bình lên cao để nước dâng lên gần sát đầu ống A - Cho nguồn âm phát với f1 = 440 Hz Hạ dần bình B xuống để tăng dần độ dài cột khí ống A Lắng nghe âm phát để xác định ghi vào bảng số liệu độ dài l cột khí ống A thấy âm ta
- Lặp lại bước thí nghiệm bốn lần để xác định ghi vào bảng số liệu độ dài l tương ứng cột khí có cộng hưởng âm lần đầu
- Tính ghi vào bảng số liệu Tiếp tục hạ bình B xuống thấp có cộng hưởng âm lần thứ hai Xác định độ dài l’ cột khí ghi vào bảng số liệu
- Tiến hành thêm bốn lần để xác định l’ ghi vào bảng số liệu Tính ghi vào bảng số liệu :
- Tính với tần số âm phát f1 = 440 Hz ± 10 Hz
- Tiến hành thí nghiệm ứng với tần số âm phát từ nguồn âm f2 = 880 Hz ± 10 Hz
IV Kết thí nghiệm thu * Phương án 1. f1 = 440 Hz ± 10 Hz Bảng 20.1a
Chiều dài cột không khí
Lần Lần Lần Lần Lần Giá trị trung bình
Sai số tuyệt đối Khi có cộng hưởng
(4)4 Khi có cộng hưởng
âm lần hai: l’ (cm)
+ Xử lý số liệu đánh giá sai số
……… ……… ……… ……… ……… ……… Phương án 2. f2 = 880 Hz ± 10 Hz
Bảng 20.1b Chiều dài cột
khơng khí
Lần Lần Lần Lần Lần Giá trị trung bình
Sai số tuyệt đối Khi có cộng hưởng
âm lần đầu: l (cm) Khi có cộng hưởng
âm lần hai: l’ (cm)
+ Xử lý số liệu đánh giá sai số
……… ……… ……… ……… ……… ……… V Nhận xét