PRAKTICKÉ  CVIČENIE  Z FYZIKY                                Gymnázium Partizánske

 

7. MERANIE RÝCHLOSTI ZVUKU

            OTVORENÝM REZONÁTOROM
 

Vypracoval :                                                                                            Školský rok :

Dátum   :                                                                                                   Ročník :  3.

Trieda   :                                                                                                    

 

_______________________________________________________________________________________

 

 

 Teoretický úvod : 

 

Otvorený rezonátor tvorí trubica, v ktorej vzduchovom stĺpci vzbudzujeme chvenie zdrojom zvuku - reproduktorom. Rezonátor môže byť na jednom konci otvorený, na druhom uzavretý, alebo môže byť otvorený na oboch koncoch. V rezonátore interferujú vlnenia - vzbudené zdrojom zvuku a odrazené - postupujúce proti sebe. Výsledkom interferencie je stojatá zvuková vlna.

 

 

 

 

 

 

 

 


Zvukové vlnenie sa odráža aj na otvorenom konci trubice. Po priložení zdroja zvuku k trubici s otvorom na oboch koncoch vzniká chvenie. Polohu kmitní a uzlov určujeme akustickou sondou. Je to rúrka dlhá asi 60 cm, ktorá sa jedným koncom zasúva do rezonátora. Na druhom konci je pripojená hadička, ktorou sa vedie k uchu akustický signál. V rezonátore určujeme polohu dvoch susedných kmitní, ktorých vzdialenosť Dl  potom odmeriame. 

                                                                    

v kmitni je intenzita zvuku najväčšia.

Pri frekvencii f zvukového vlnenia je rýchlosť zvuku vyjadrená rovnicou
 
 


                                                                                    

                                                    v = 2 . Dl . f  

 

 

 

Frekvenciu zvukového vlnenia môžeme určiť porovnaním výšky tónu zvuku rezonátora a tónového generátora. Po naladení na rovnakú výšku odčítame jeho frekvenciu na tónovom generátore.

 

 

 

Úloha : Odmerajte rýchlosť zvuku vo vzduchu.

 

Pomôcky : otvorený rezonátor s akustickou sondou, tónový generátor, teplomer.

 

Postup : 1. Nájdite akustickou sondou polohu dvoch susedných kmitní v otvorenom rezonáto-

                   re. Odmerajte ich vzdialenosť.

               2. Meranie z bodu 1. opakujte 5 krát.

               3. Nastavte akustickú sondu v rezonátore do kmitni. Súčasne počúvajte zvuk  vychá-

                   dzajúci z tónového generátora. Menením frekvencie tónového generátora nastavte

                   jeho zvuk na rovnakú výšku so zvukom z rezonátora. Odčítajte jeho frekvenciu.

               4. Meranie z bodu 3. opakujte 5 krát.

               5. Odmerajte teplotu vzduchu v miestnosti.

 

 

Otázky :

1. Určte z nameraných hodnôt rýchlosť zvukového vlnenia.

2. [f1] Vypočítajte rýchlosť zvuku vo vzduchu v mieste merania pomocou vzťahu

 

                                                v = ( 331,82 + 0,61.{t} ) m.s-1

 

    kde  t  je teplota vzduchu v miestnosti.

3. Porovnajte zistené hodnoty z bodov 1. a 2.

4. Uveďte možné zdroje chýb pri tomto meraní.     

 [f1]oč