Выполнение работы

Включить звуковой генератор, настроив его на определённую частоту. Вращая рукоятку, пере­мещают капсюль в трубе и находят положение максимумов, по максималь­ной амплитуде сигнала на экране осциллографа, замеряют длину резони­рующего столба воздуха и по формуле (2) определяют частоту колебаний.

Результаты измерений занести в таблицу.

№

Задачи

1. Частота колебаний камертона 440 Гц. Какова длина звуковой волны, распространяющейся от камертона в воздухе. Скорость звука в воздухе 332 м/с.

Ответы: 1) 0,44 м; 2) 2,35 м; 3) 0,8 м; 4) 1,32 м; 5) 0,75 м.

2. Определите длину волны λ, если расстояние ∆ℓ между первым и четвертым узлами стоячей волны равно 30 см.

Ответы: 1) 23,8 см; 2) 15,8 см; 3) 30 см; 4) 20 см; 5) 18 см.

3. Звуковые колебания распространяются в воде со скоростью 1480 м/с, а в воздухе со скоростью 340 м/с. Во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду.

Ответы: 1) 7,32; 2) 4,35; 3) 9,3; 4) 2,78; 5) 5,26.

4. Найдите разность фаз между двумя точками звуковой волны, отстоящими друг от друга на расстоянии 25 см, если частота колебаний 680 Гц. Скорость звука в воздухе 340 м/с.

Ответы: 1) π/2; 2) π; 3) 2 π; 4) π; 5) π.

5. Расстояние между второй и шестой пучностями стоячей волны 20 см. Определить длину стоячей волны.

Ответы: 1) 0,22 м; 2) 0,1 м; 3) 0,33 м; 4) 0,42 м; 5) 0,11 м.

6. Скорость звука в воде 1450 м/с. На каком расстоянии друг от друга вдоль направления распространения волны находятся точки, совершающие колебания в противоположных фазах, если частота колебаний равна 731 Гц.

Ответы: 1) 0,533 м; 2) 0,78 м; 3) 0,63 м; 4) 0,992 м; 5) 1,10 м.

Контрольные вопросы

1. Что называется механическим колебанием?

2. Какие колебания называются звуковыми?

3. Что называется периодом, частотой, фазой, смещением, амплитудой колебательного движения?

4. Что называется длиной волны? Какие волны называются поперечными и продольными волнами.

5. В чём состоит явление интерференции?

6. Что представляет собой стоячая волна. Записать уравнение стоячей волны.

7. Что называется узлом, пучностью стоячей волны?

8. В чём состоит явление резонанса звука?

9. Написать формулу зависимости скорости звука от температуры.

10. Каково условие возникновения стоячей волны?

11. Как колеблются точки стоячей волны:

12. а) заключённые между двумя соседними узлами;

13. б) лежащие по разные стороны от узла?

14. Вывод рабочей формулы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И. В. Курс общей физики, т. 2. М.: Наука, 1989. с.274–277, 289–291.

2. Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс общей физики, т. 1, Наука, 1972.

3. Трофимовa Т. И. Курс физики. М.:, Высшая школа, 2002, с.284–291.

Лабораторная работа 1.18