Головна

II. 17. Поясніть фізичну сутність визначення швидкості звуку методом резонансу.

  1. C - матриця (за формою нагадує куб) застосовується для визначення взаємозв'язку елементів трьох списків одночасно.
  2. I. 2. Сформулюйте принцип Гюйгенса. Поясніть метод зон Френеля.
  3. I. 4. Поясніть дифракцию світла на просторових решітках.
  4. I. 7. Що називається інтерференцією хвиль? Поясніть поняття когерентності, різниці ходу хвиль, умови max і min при інтерференції хвиль.
  5. I. 8. Які хвилі називаються звуковими? Що називається інтенсивністю звуку? Покажіть діапазон частот чутності для людського вуха з урахуванням інтенсивності хвиль.
  6. I. 9. Поясніть дію магнітного поля Землі на магнітну стрілку. Чому ми можемо в роботі виміряти тільки горизонтальну складову напруженості магнітного поля Землі?
  7. I. 9. Опишіть пристрій лабораторної установки по визначенню швидкості звуку методом резонансу.

Для визначення довжини звукової хвилі, випромінюваної генератором звуку, використовують стоячі хвилі, які утворюються у відкритій скляній трубці, другий кінець якої закритий рухомий, більш щільною перегородкою. Якщо у відкритого кінця трубки помістити телефон, з'єднаний з генератором звукових коливань, то коливання його мембрани будуть передаватися повітряному стовпа в трубці. Виникла таким чином звукова хвиля буде поширюватися в повітрі, досягнувши перепони, відіб'ється від неї і, змінивши при цьому фазу на протилежну, піде назустріч біжить хвилі.

Мал. 3.7

Та, що біжить і відбита хвилі, интерферируя, утворюють стоячу хвилю і хвильової процес в середовищі буде описуватися рівнянням

де А - амплітуда біжучої хвилі;  - Частота коливань;  - Довжина хвилі, що біжить; t - час.

Графічно стояча хвиля може бути зображена так, як показано на рис.3.8.


Мал. 3.8.

Графік стоячій хвилі. Зсув точок середовища від положення рівноваги: ??а - в деякий момент (суцільна лінія); б - через чверть періоду (пунктирна лінія)

Одна з характерних особливостей стоячій хвилі полягає в тому, що в ній амплітуди коливань точок різні в різних місцях середовища і відповідно до рівняння (3.8) залишаються незмінними, а отже, є вузли і пучности коливань. У біжучому хвилі амплітуди скрізь однакові. Відстань між сусідніми вузлами (або пучностями) називають довжиною стоячої хвилі. Воно дорівнює половині довжини хвилі, що біжить (  ).

У разі утворення стоячої хвилі в деякому середовищі, що має обмежені розміри, (наприклад, стовп повітря в трубці) інтерференцією прямого і зворотного хвилі, відбитої від більш щільною середовища, на кордоні повітряного стовпа з перешкодою утворюється вузол. Як і будь-яка коливальна система, стовп повітря в трубці володіє власними коливаннями. В даному випадку власними коливаннями стовпа повітря в трубці є стоячі хвилі. При цьому між довжиною l стовпа повітря і довжиною стоячої хвилі в ньому повинно виконуватися співвідношення

, m = 1,2,3 ...

тобто коли у всій довжині l стовпа буде укладатися ціле число довжин хвиль стоячій хвилі (або полуволн біжучої хвилі), то можна говорити про власній частоті коливань повітряного стовпа, укладеного в трубці. Оскільки довжинах хвиль біжучої хвилі, що створює стоячу хвилю в трубці

, m = 1,2,3 ...

відповідають частоти

, m = 1,2,3 ...

які збігаються з власними частотами коливань системи (де U - швидкість поширення звуку в повітрі), то говорять, що має місце явище резонансу. Найменша з цих частот буде відповідати найбільшій довжині хвилі .

 



II. 15. Що називається гучністю, висотою, тембром звуку? | III. завдання

I. 1. Що називається коливаннями? Гармонійні коливання, їх основні характеристики. | I. 2. Запишіть рівняння гармонійних коливань, покажіть їх графік. Що називається фазою, амплітудою, періодом коливань? | I. 4. Які типи хвиль існують в природі, техніці? Які хвилі називаються пружними? Дайте визначення поздовжніх і поперечних пружних хвиль. | I. 6. Що називається хвильової поверхнею? Які хвилі називаються плоскими, сферичними? Запишіть їх рівняння. | I. 7. Що називається інтерференцією хвиль? Поясніть поняття когерентності, різниці ходу хвиль, умови max і min при інтерференції хвиль. | I. 8. Які хвилі називаються звуковими? Що називається інтенсивністю звуку? Покажіть діапазон частот чутності для людського вуха з урахуванням інтенсивності хвиль. | I. 9. Опишіть пристрій лабораторної установки по визначенню швидкості звуку методом резонансу. | I. 10. Що таке резонанс? Поясніть явище акустичного резонансу в лабораторній роботі. | Для характеристики хвиль використовується хвильове число | II. 14. Які хвилі називаються стоячими? Як вони утворюються? Рівняння стоячої хвилі. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати