Порядок выполнения работы. Запустите c рабочего стола программу «measure»Запустите c рабочего стола программу «measure» I. Определение скорости движения кара: 1. нажмите на иконку «новое задание» (можно через меню «файл-новое задание»); 2. установите исходные параметры измерения, как показано на рисунках: § вкладка «Таймер»:
§ вкладка «Счётчик»:
§
3. перевести на вкладку «Таймер» и дальнейшие измерения скорости кара вести в этом положении; 4. установите световой барьер так, чтобы измерение скорости кара происходило при его равномерном движении (» середина трека), пластинка длиной 10 см должна пересекать оптическую ось светового барьера; 5. установить кар на трек в крайнее левое положение (или крайнее правое); 6. переключатель скорости движения кара установите на min; 7. нажимаем на выбранной закладке «Таймер» - «Далее»; 8. включаем кар и фиксируем значение скорости прохождения пластинки, отображённое на компьютере, как показано на рисунке;
9. измените направление движения кара и повторите измерения скорости в двух направлениях ещё 2 раза; 10. результаты скорости движения кара заносим в таблицу №1: Таблица 1.
11. на компьютере нажимаем «Остановить» и программа выводит график изменения скорости.
II. Определение частоты колебаний приёмника:
1. включите генератор звукового сигнала (для получения стабильного сигнала генератор должен «прогреться» в течение не менее 10 минут) и проверьте правильность установленных параметров звукового генератора:
1. множитель частоты – в положении 104; 2. частота сигнала; 3. переключатель формы импульса – в положении «~»; 4. регулировка амплитуды выходного сигнала – в положении близко к min.
2. включите микрофон, нажав на нём кнопку 3 «ON» ОДИН РАЗ (при этом красная лампочка должна периодически мигать):
1 – переключатель формы сигнала (прямоугольный импульс); 2 – регулировка амплитуды входного сигнала – в положении близко к min; 3 – кнопка включения-выключения микрофона.
3. нажмите на иконку «новое задание» и установите параметры для измерения частоты на вкладке «Счётчик» в соответствии с рисунком 3.
4. на звуковом генераторе с помощью ручки 1 и 2 пункта II.1 установите частоту колебаний в интервале от 16000 Гц до 20000 Гц; 5. поместите кар вблизи микрофона; 6. нажмите «Далее» и зафиксируйте 5 – 6 значений частоты покоя источника звукового сигнала no (ВАЖНО: при измерении необходимо исключить посторонний шум!!!);
7. назначьте новое задание, на вкладке «Счётчик» исходные параметры должны быть аналогичны пункту II.3. Нажмите «Далее»; 8. поместите кар в начало трека и включите его, чтобы он двигался к микрофону; 9. когда скорость кара станет примерно постоянной, измерьте частоту звуковой волны, нажав мышкой «Начать»;
10. остановите кар, поставив переключатель направления движения в среднее положение; 11. изменив направления движения кара, повторите пункт II.6 при его движении от микрофона; 12. проведите ещё 3 – 4 измерения частоты колебаний. 13. результаты экспериментальных значений частоты заносим в таблицу №2;
Таблица 2.
14. Повторите пункты с I.1 по II.12 ещё с двумя значениями скорости кара, поставив переключатель в среднее и максимальное положение. 15. После завершения, не забудьте выключить генератор звукового сигнала и компьютер.
Обработка результатов измерений проводится следующим образом: 1) рассчитать среднее значение частоты звукового сигнала полученного экспериментально; 2) вычислить расчётную частоту звукового сигнала воспринимаемую приёмником по формуле:
соответственно при сближении и удалении источника с приемником, принимая скорость распространения звуковой волны в воздухе 330 м/с; 3) найти ошибку измерений Dn; 4) построить график зависимости n = f (u) с указанием на графике частоты покоя nо; 5) результат измерений представить в виде:
Контрольные вопросы
5. Что такое звук? 6. В чём заключается сущность эффекта Доплера? 7. Приведите примеры применения эффекта Доплера. 8. От каких параметров зависит частота звука воспринимаемая приёмником?
|
вкладка «Частотомер»:
.
