|
DETERMINAREA VITEZEI SUNETULUI IN AER, PRIN METODA INTERFERENTEI UNDELOR
SONORE
Aparate si materiale necesare:
1. Oscilator(generator de ton);
2. Casca telefonica;
3. Microfon;
4. Osciloscop;
5. Cablu de conexiune.
Principiul lucrarii
Doua izvoare sonore S1 si S2 Produc intr-un punct din spatiu situat
la distanta r1 de S1 si r2 se S2 un fenomen de interferenta, daca sunt
coerente.
Prin fenomenul de interferenta se intelege fenomenul de suprapunere a
doua sau mai multe unde coerente. Doua unde sunt coerente, daca vibreaza
astfel incat diferenta de faza dintre ele sa fie constanta in timp.
Fie y1 si y2 cele doua unde care se suprapun in punctul M, emise de
izvoarele S1 si S2.
[pic], [pic]
Rezultanta celor doua oscilatii paralele va fi o oscilatie de forma:
[pic]
Elongatia rezultanta este egala cu suma elongatiilor oscilatiilor
componente:
[pic]
Inlocuind relatiile (1), (2) si (3) si facand calculele, vom obtine:
[pic]
Amplitudinea in punctul M este maxima daca se indeplineste urmatoarea
conditie:
[pic]; [pic].
ceea ce inseamna ca diferenta de drum sa fie un numar par de [pic].
Amplitudinea rezultanta in M este minima daca:
[pic]; [pic].
ceea ce inseamna diferenat de drum sa fie numar impar de [pic].
[pic].
Cunoscand diferenta de drum dintre doua maxime succesive sau doua
minime succesive putem determina lungimea de unda.
Daca se cunoaste frecventa undei sonore se poate calcula viteza de
propagare a undelor sonore in aer: [pic].
Aceasta face obiectul lucrarii de fata.
Descrierea aparatului
Aparatele care fac posibila determinarea lui ... si a frecventei sunt
cele enumerate mai sus. Ele au urmatoarele functii:
Oscilatorul R.C. sau generatorul de ton echipat cu o casca telefonica
este aparatul care ne da undele sonore (prin intermediul castii telefonice)
de frecventa bine determinata. Aceasta frecventa se citeste pe un aparat
plasat chiar pe planul frontal al osciloscopului.Undele sonore sunt emise
de casca in fata unui tub KONIG.
Tubul KONIG este compus din doua tuburi metalice in forma de U, unul
de lungime fixa iar altul de lungime variabila (lungimea lui se poate
modifica deplasandu-l pe verticala in sus). La extremitatea lor, tuburile
sunt unite in cate un tub de diametru mai mare.
Undele sonore sunt emise in fata unui capat al tuburilor. La celalalt
capat ele vor fi receptionate de un microfon dupa ce au parcurs drumuri
diferite. Unele au mers prin tubul de lungime fixa, iar altele prin cel de
lungime variabila.
Undele receptionate fiind coerente pentru ca vin de la acelasi izvor
sonor vor da prin compunerea lor maxime sau minime c |