Порядок виконання роботи

1. Увімкнути установку тумблером "МЕРЕЖА".

2. Ручки "ГРУБО" і "ТОЧНО" встановити у крайнє ліве положення. Ручкою "ПОСИЛЕННЯ" відрегулювати чутливість "індикатора резонансу" (стрілка повинна бути приблизно на третині шкали).

3. Плавно збільшуючи за допомогою ручок "Грубо" і "Точно" частоту ко­ливань, які задаються звуковим генератором, визначити частоту 1-го резонансу по найбільшому відхиленню стрілки на шкалі "індикатора резонансу". Результат вимірювання занести до таблиці 1.

4. Плавно збільшуючи частоту коливань за допомогою ручок "ГРУБО" і "ТОЧНО" і вибираючи потрібну чутливість системи індикації резонансу рукояткою "ПОСИЛЕННЯ", визначити частоту 2...6 резонансів. Роблячи виміри при зменшенні частоти, переконатися у повторюваності результатів. Результати вимірювань за­нести до таблиці 28.1.

5. Увімкнути тумблер "НАГРІВ" і регулятором температури нагріву досяг­ти температури повітря в трубі t₂=40...45 °С. Після стабілізації температури по­вторити виміри за пп. 2-4.

6. Збільшуючи нагрів, досягти температури повітря в трубі t₃=55...60 °С. Після стабілізації температури повторити виміри по пп. 2-4.

7. Регулятор температури нагріву вивести в крайнє ліве положення, вим­кнути тумблер "НАГРІВ", ручки "ПОСИЛЕННЯ", "ГРУБО" і "ТОЧНО" установити в крайнє ліве положення, після чого вимкнути установку тумблером "МЕРЕЖА".

 

 

Таблиця 28.1

№ резо-нансу	t 1 = ºC	t 2 = ºC	t 3 = ºC
v, Гц	υ;, м/с	γ	v, Гц	υ;, м/с	γ	v, Гц	υ;, м/с	γ

 

Обробка результатів вимірювань

1. Побудувати графіки залежності резонансної частоти від номера резо­нансу v₀ = f(п) для кожної з температур та визначити кутові коефіцієнти К_α для кожного графіка.

2. Для кожного значення температури повітря в трубі, використовуючи знайдені кутові коефіцієнти К_α, визначити швидкість звуку υ; по формулі υ = 2·L·К_α та відношення теплоємностей за формулою (28.11), враховуючи, що молярна маса повітря μ = 29·10^-3 кг/моль.

3. Оцінити похибку результатів вимірювань.

 

Контрольні запитання

1. Що таке пружна хвиля? Охарактеризуйте процес поширення пружної хвилі в газі.

2. Виведіть формулу швидкості поширення пружної хвилі.

3. Сформулюйте І закон термодинаміки. Запишіть цей закон для ізобаричного, ізохоричного, ізотермічного та адіабатичного процесів.

4. Виведіть формулу Майєра.

5. Виведіть рівняння Пуассона.

6. Що таке адіабатичний процес? Чому процес поширення звукової хвилі в газі є адіабатичним?

7. Що таке звукова хвиля? Виведіть формулу швидкості звуку в газі.

8. У чому полягає резонансний метод визначення швидкості звуку в газі?

9. Чому при поширенні звуку в закритому каналі можуть утворюватись вузли та пучності? За якої умови вони утворюються?

10. Як змінюється швидкість звуку в повітрі зі зміною його температури?