ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1-12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ С ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА Студент группы Допуск Выполнение Защита Цель работы: определить качественные характеристики звука; измерить скорость распространения звука. Приборы и принадлежности: звуковой генератор, электронный осциллограф, лабораторная установка. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ. Звук по своей физической сущности представляет собой волновой процесс, распространяющийся в среде в виде возмущения вещества и переносящий в различных направлениях энергию этих возмущений. Самое простое математическое описание имеет волновой процесс в форме гармонических колебаний состояния среды, распространяющихся в одном направлении. В воздухе такого рода возмущения среды представляет собой меняющиеся по гармоническому закону уплотнения и разрежения газа в направлении распространения звуковой волны. Органами слуха они воспринимаются как звук определенной громкости (интенсивности) и тона (частоты). Пусть некоторая частица O на оси Ox (рис.1) является источником возмущений, меняющихся по гармоническому закону: ξ (0, t ) = A cos(ω ⋅ t ) . (1) Эти колебания частицы в результате упругого взаимодействия тотчас передаются соседней частице, от нее – следующей частице и т.д. Этот процесс распространения взаимодействий происходит с конечной скоростью v, вследствие чего произвольная частица на оси Ox будет вовлечена в колебательное движение с запаздыванием на x время τ= ,т.е. колебания любой точки, расположенной на оси Ox с такой же фазой колебаний, что и в точке O v запишутся в виде: ⎛ ω ⎞ ξ ( x, t ) = A cos⋅ ω (t − τ ) = A cos⎜ ω ⋅ t − x⎟ . (2) ⎝ v ⎠ В таком простейшем описании волнового процесса предполагается, что потерь энергии при передаче воздействий от одной частицы к другой нет, поэтому амплитуда колебаний A всех частиц среды одинакова. Для описания волнового процесса распространение звука в воздухе заменим точечный источник колебаний на бесконечную плоскую мембрану, расположенную перпендикулярно оси Ox в ее начале. v x = const ξ = ( 0, t ) x 0
Обертальний рух – це рух тіла, при якому точки описують кола, розміщені в паралельних площинах, причому центри всіх кіл розташовуються на одній прямій, яка зазвичай визначається як вісь обертання. Обертальний рух являє траєкторію у вигляді кривої лінії, а швидкість в кожній точці кривої лінії направлена по дотичній. Кінематика обертального руху характеризується: – Кутовий швидкістю і позначається ю; – Кутовим прискоренням і позначається е. Кутова швидкість – це швидкість обертального руху, яка визначається відношенням кута повороту радіуса, що з’єднує рух тіло з центром кола, до часу, за який був здійснений поворот. Кутова швидкість є векторною величиною, де його кутовий вектор швидкості спрямований в тому ж напрямку, що і поступальний рух правого гвинта (правило буравчика), де відбувається рух по колу. Якщо обертальний рух збігається з обертанням рукоятки буравчика, то поступальний рух буравчика буде вказувати на напрямок кутової швидкості і кутового прискорення, тому вони сонаправлени. Фізичний зміст кутової швидкості при обертальному русі: кутова швидкість буде рівна куту повороту радіуса за одиницю часу. Доцентровийприскорення – це таке прискорення, яке утворюється при русі тіла по колу і направлено до центру по радіусу кола. Доцентрове прискорення дорівнює відношенню квадрата швидкості до радіусу кола. Фізичний зміст кутового прискорення: при обертальному русі кутове прискорення буде визначатися як зміна кутової швидкості за одиницю часу. (Прости но нашла только на украинском)
