1. Ввімкнути прилади згідно з наведеною нижче схемою (рис. 1).
Телефон та мікрофон розмістити на мінімальній відстані, рухаючи шток з телефоном всередину труби, на кінці якої вмонтовано мікрофон. Мікрофон ввімкнути до входу Y підсилювача вертикального відхилення осцилографа і встановити чутливість цього входу приблизно 2 мВ/см. Низькоомний вихід генератора звукової частоти (ГЗЧ) з’єднати з телефоном та входом X підсилювача горизонтального відхилення осцилографа. Установити частоту ГЗЧ n » 1,6 кГц. Ввімкнути осцилограф і ГЗЧ. На екрані осцилографа повинна з’явитися фігура Ліссажу у вигляді еліпса.
2. Плавною зміною частоти встановити на екрані осцилографа пряму лінію. Зафіксувати цю частоту як n. Пересуваючи шток з телефоном, домогтися, щоб фігура Ліссажу набула такого самого вигляду N разів (N »3). Виміряти відповідну зміну відстані між телефоном та мікрофоном l (за переміщенням кінця штока), визначити за формулою (6) швидкість звуку.
Таблиця 1
№
п/п
n, Гц
N
l, м
, м/с
< >=
3. Оцінити похибки вимірювань. Кінцевий результат надати у вигляді:
, для a = 0,95 та =…%.
Питання для самоперевірки
1. Що таке амплітуда, період, частота та циклічна частота коливань ?
2. Пояснити фізичний зміст фази коливань.
3. Що таке хвиля ? Дати визначення повздовжнім і поперечним хвилям.
4. Що називається довжиною хвилі ?
5. Навести співвідношення, що пов’язує частоту і довжину хвилі.
6. Що називається хвильовою поверхнею ? Дати визначення плоским і сферичним хвилям.
7. Що таке фронт хвилі ?
8. В якому діапазоні частот знаходяться звукові коливання ?
9. Який вигляд на екрані осцилографа матиме результат додавання двох гармонічних коливань з однаковими частотами та фазами, що відбуваються у двох взаємно перпендикулярних напрямках ?
10. Як теоретично можна визначити швидкість звуку в повітрі ?