Hang terjedési sebességének meghatározása állóhullámok vizsgálata Kundt csőben



Hasonló dokumentumok
11. Egy Y alakú gumikötél egyik ága 20 cm, másik ága 50 cm. A két ág végeit azonos, f = 4 Hz

Hullámok tesztek. 3. Melyik állítás nem igaz a mechanikai hullámok körében?

Hullámok, hanghullámok

Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.

Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás

Zaj- és rezgés. Törvényszerűségek

A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ. Pohár rezonanciája

Szent István Egyetem Fizika és folyamatirányítási Tanszék FIZIKA. rezgések egydimenziós hullám hangok fizikája. Dr. Seres István

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Hullámmozgás. Mechanikai hullámok A hang és jellemzői A fény hullámtermészete

1. A hang, mint akusztikus jel

A hullámok terjedése során a közegrészecskék egyensúlyi helyzetük körül rezegnek, azaz átlagos elmozdulásuk zérus.

KÍSÉRLETEK HŐVEL ÉS HŐMÉRSÉKLETTEL KAPCSOLATBAN

Jegyzőkönyv. hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálatáról (3)

Rezgés, Hullámok. Rezgés, oszcilláció. Harmonikus rezgő mozgás jellemzői

A tanulók gyűjtsenek saját tapasztalatot az adott szenzorral mérhető tartomány határairól.

4/26/2016. Légcsatorna hálózatok. Csillapítás. Hangterjedés, hangelnyelés légcsatorna hálózatokban

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

ASTER motorok. Felszerelési és használati utasítás

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA MEGOLDÁSI ÚTMUTATÓ

Monostori Balázs Szarvas Attila. Konzulens: Sujbert László

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

Hangintenzitás, hangnyomás

Kutatási jelentés. Hajólengések modellkísérleti vizsgálata. című kutatói pályázat eredményeiről.

FIZIKA MUNKAFÜZET 11. ÉVFOLYAM I. KÖTET

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

KÖZEG. dv dt. q v. dm q m. = dt GÁZOK, GŐZÖK ÉS FOLYADÉKOK ÁRAMLÓ MENNYISÉGÉNEK MÉRÉSE MÉRNI LEHET:

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Modulációk vizsgálata

Ministerul Educației, Cercetării, Tineretului și Sportului Olimpiada de Fizică Etapa Națională 31 ianuarie 5 februarie 2011 Arad

Értékelés Összesen: 100 pont 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 35%.

Műveleti erősítők. Előzetes kérdések: Milyen tápfeszültség szükséges a műveleti erősítő működtetéséhez?

Folyadékok és gázok áramlása

(2006. október) Megoldás:

Modern Fizika Labor Fizika BSC

A 2010/2011. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai fizikából. I. kategória

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Szekszárdi I Béla Gimnázium Emelt szintű szóbeli vizsgaközpont. Eltérések az OH honlapján közzétettektől

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1

Fizika 11. osztály. 1. Mágneses mező szemléltetése és mérése, mágneses pörgettyű (levitron) Lenz törvénye: Waltenhofen-inga, Lenz-ágyú...

A hang mint mechanikai hullám

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

Periódikus mozgások Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periodikus mozgásnak

Rezgések és hullámok

3. Gyakorlat. A soros RLC áramkör tanulmányozása

Folyadékok és gázok mechanikája

3. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Első egyéni feladat (Minta)

Teremakusztikai méréstechnika

Laboratórium mérés Házi feladat. Készítette: Koszó Norbert (GTPL3A) Második (javított) kiadás

2. Az emberi hallásról

Füstgáz elvezető rendszer a ZW/ZS 18/24-2 AE típusú gázüzemű fűtőkazánhoz

SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

KAPSCH Meridian alközpont analóg mellékállomási jelzésrendszerének mérése

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

Folyadékok és gázok áramlása

Folyadékok és gázok mechanikája

Maradék oxigénszint-mérés a kémény tömörségének vizsgálatára

3. Mesterséges izom:

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 1. (b) Rugalmas hullámok. Utolsó módosítás: szeptember 28. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Mérési jegyzőkönyv a 5. mérés A/D és D/A átalakító vizsgálata című laboratóriumi gyakorlatról

TELEPÍTÉSI ÚTMUTATÓ V1.0

Szegedi Tudományegyetem TTIK Kísérleti Fizikai Tanszék SZAKDOLGOZAT. A HANG TERJEDÉSI SEBESSÉGÉNEK MÉRÉSE LabVIEW-ban

DTMF Frekvenciák Mérése Mérési Útmutató

Kísérletek modulált ultrahanggal

Transzformátor rezgés mérés. A BME Villamos Energetika Tanszéken

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Deutérium pelletekkel keltett zavarok mágnesesen összetartott plazmában

Hangterjedés akadályozott terekben

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Iskolai kísérletek. Vegyipar. 8 hasznos tanács az olvadáspont meghatározásához. Ismerje meg a természettudomány törvényeit élőben Tanuljon könnyedén

Exrúzió alatt műanyag por vagy granulátumból kiindulva folyamatos, végtelen hosszúságú adott profilú műanyag rúd előállítását értjük.

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Modern Fizika Labor. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: Az optikai pumpálás. A beadás dátuma: A mérést végezte:

Minden mérésre vonatkozó minimumkérdések

Feladatlap X. osztály

Felhasználói kézikönyv

XXI. NEMZETKÖZI GÉPÉSZETI TALÁLKOZÓ

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

Fizikai hangtan, fiziológiai hangtan és építészeti hangtan

Vérnyomásmérés, elektrokardiográfia. A testhelyzet, a légzés, a munkavégzés hatása a keringési rendszerre. A mérési adatok elemzése és értékelése

Képernyő. monitor

Állóhullámok megfeszített, rugalmas húrban

Akusztika terem. Dr. Reis Frigyes előadásának felhasználásával

MŰVELETI ERŐSÍTŐS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE (DR. Kovács Ernő jegyzete alapján)

GAZ 3000 W a ZW/ZS 18/24-2 DH AE típusú gázüzemű fűtőkazánhoz

10. Éneklő fűszál Egy fűszál, papírszalag vagy hasonló tárgy élére fújva hangot hozhatunk létre. Vizsgáld meg a jelenséget!

2009/2010. tanév Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló. FIZIKA I. kategória FELADATLAP. Valós rugalmas ütközés vizsgálata.

Búvárszivattyúk Csőkútszivattyúk

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Átírás:

Hang terjedési sebességének meghatározása állóhullámok vizsgálata Kundt csőben Akusztikai állóhullámok levegőben vagy egyéb gázban történő vizsgálatához és azok hullámhosszának meghatározására alkalmas egy átlátszó cső, melynek egyik végéhez valamilyen hangforrás csatlakoztatható. A cső másik végét zárva, illetve szabadon hagyva zárt, illetve nyitott sípban kialakuló állóhullámokat vizsgálhatjuk. Nyitott síp esetén: A nyitott sípokban a létrejövő állóhullám alap és felharmonikusainak hullámhossza a síp l hosszúságának függvénye az alábbiak szerint: k l 2k 4 Zárt sípoknál: A létrejövő állóhullám alap és felharmonikusainak hullámhossza a síp l hosszúságának függvénye az alábbiak szerint: k l ( 2k 1) 4 A SzeReTeD laboratóriumban két különböző ilyen eszköz is rendelkezésre áll a hang terjedési sebességének meghatározására az előbb említett módszerrel. a) Az egyik eszköz egy 60cm hosszú üvegcső, melynek egyik végére tölcsér illeszthető a hang irányítása céljából, a másik végén pedig egy a csőbe változtatható mélységben betolható parafa dugattyú. Ismert frekvenciájú hangforrás esetén változtatva a dugattyú mélységét a csőben, elérhető az állóhullámok kialakulása. Az állóhullámokat a csőbe szórt parafa reszelékkel tesszük láthatóvá: a könnyű szemcsék az állóhullámok duzzadó helyeiről a csomópontokba mozdulnak el. A parafaszemcsék elrendeződése így az állóhullám alakját veszi fel, melynek segítségével a kialakuló állóhullám hullámhossza mérhető. Ismerve a hang frekvenciáját (f), a hang terjedési sebessége számolható a c = λf összefüggés segítségével. A cső hossza lehetővé teszi, hogy több teljes hullám kialakulását is lehetővé teszi, így a több hullám hosszának méréséből a hullámhossz pontosabban mérhető. Amennyiben a hang terjedési sebességét levegőben 340 nak tekintjük, úgy az ismeretlen hullámforrás frekvenciája határozható meg az említett módszerrel.

A képen látható kísérlet a síp frekvenciájának meghatározása. Két személy szükséges a kísérlet bemutatásához. Az egyik személy a tölcsér felé fordulva erősen a sípba fúj, a másik pedig a parafa dugó helyzetét változtatja a csőben mindaddig, amíg a parafareszelékek az állóhullámok jellegzetes alakjába nem rendeződnek. A példaként elvégzett kísérletben duzzadóhely távolságát tudtam mérni, melyből a kialakuló állóhullám hullámhossza: λ = m. Ezek alapján a síp hangmagasságát Hz nek mértem. Megjegyzés: A síp hangja meglehetősen éles, hívjuk fel a diákok figyelmét, hogy kellemetlen lehet, esetleg alkalmazzunk egyéb hangforrást. Ne használjunk túl sok parafa reszeléket, az nehezíti az elrendeződésüket. b) A másik eszköz egy 1m hosszú átlátszó akril cső skálával, egyik végén rögzített helyzetű hangszóróval, másik végén opcionálisan felhelyezhető végzáró tárcsával. Az eszközhöz használható egy 70cm mélyen betolható mikrofon szonda. A mikrofon jelét oszcilloszkóphoz csatlakoztatva látványosan bemutathatóak a csőben kialakuló

állóhullámok. A mikrofon szonda segítségével megkeresve az egyes duzzadó helyeket, illetve csomópontokat, evvel az eszközzel is könnyedén végezhetőek mérések. A cső mindkét vége olyan lemezekkel zárható, melyeken egy-egy gáz bevezető csatlakozó van kialakítva, ami lehetővé teszi a terjedési sebesség vizsgálatát a levegőtől eltérő gázokban is. Mindkét végén zárt csőben kialakuló rezonancia. Mindkét végén zárt csőben kialakuló rezonancia, CO 2 bevezetésével. Egyik végén zárt, másikon nyitott csőben kialakuló rezonancia. Mindkét végén nyitott csőben kialakuló rezonancia. Egyik végén zárt, másikon nyitott csőben kialakuló rezonancia a mozgatható dugattyúval változtatva a cső hosszát. Hangforrás lehet egy hangvilla, vagy a hangszóró. Lezáró dugó hangszóróval, tömlőcsatlakozóval, miniatűr mikrofondugaljjal és biztosítékkal. Rezonancia-cső, 100 cm hosszú, 7 cm átmérőjű Lezáró dugó tömlő- csatlakozóval, és a mikrofon-szonda rúdja számára kialakított furattal. mm-skála Mikrofon Mikrofon-szonda rúdja, cikkszám 251550 Az alábbi képeken látható kísérleti elrendezésben ismert frekvenciájú hullámforrás által, nyitott csőben létrehozott állóhullámokat vizsgáltam oszcilloszkóppal. A cső végéhez rögzített hangszóróra kapcsolt jelgenerátor segítségével 1 és 2 khz-es hangot keltettem és a mikrofon szonda jelét oszcilloszkóphoz kapcsoltam. A szonda helyzetét változtatva az oszcilloszkópon kirajzolódó szinusz amplitúdója változik. Az amplitúdó minimum és az azt követő maximum helyének távolsága a kialakuló hullámhossz negyede. A jel frekvenciájának ismeretében a hang terjedési sebességét tudjuk mérni. Az általam elvégzett (képen is látható) kísérletben 1000Hz es hangforrás esetén a duzzadóhely és csomópont távolságára 8cm t mértem, 2000Hz-es hangforrás esetén 4,5cm-t. Így mindkét esetben 360 ot kaptam a hang terjedési sebességére levegőben. Ez az irodalmi értéktől 5,5% -os relatív eltérés.

A mérési elrendezés:

Megjegyzés: Annak ellenére, hogy a hang frekvenciáját jelgenerátorral szabályozzuk, az oszcilloszkóp segítségével mérhető is.