USMCatedra Fizic TeoreticLaboratorul de mecanic moleculari electricitate

Lucrarea de laborator nr.9Tema: Determinarea vitezei sunetului n aer prinmetoda rezonanei acustice

A efectuat A verificatStudentul Facultaii Chimie Conferiniar V.Duciacsi Tehnologie chimic Gr.3 TPCMBezman Eliza

1.Scopul lucrrii : Studierea proprietailor undei staionare; determinarea lungimii de und, viteza sunetului n aer. 2.Aparate i accesorii: Generator de ton, difuzor, vas cu ap, tub de sticl unit cu vasul de app prin intermediul unui furtun de cauciuc, termometru. 3.Noiuni teoretice: Pentru determinarea vitezei sunetuli n aer se pot folosi unde staionare, care apar n spaiu de aer limitat.Dac n faa coloanei de aer limitat vom situa un corp sonor (difuzor), atunci undele create de acest corp se vor propaga de-a lungul coloanei de aer pn la obstacol B. Pe obstacolul B aceste unde se vor reflecta i se vor propaga n direcia opus.Se creeaz dou sisteme de unde : progresive, care au nceput la surs i se mic spre obstacol, i reflecta-te, care se mic de la obstacolul b spre sursa undelor.Undele vor intrefera ntre ele. Interferena acestor dou procese ondulatorii creeaz n coloana de aer a tubului unde staionare.

La compunerea a dou unde coerente i care se mic una n ntmpinarea alteia se obine ecuaia undei rezultante

Ecuaia arat, c n punctele spaiuluii au loc oscilaii, cu pulsaia i amplitudiea n toate punctele pentru care satisface condoia ,adic unde poate cpta valorile 0,1,2,3,...,sauamplitudinea oscilaiilor rezultante ntotdeauna este 0,adic oscilaiile lipsesc. Aceste puncte poart denumirea de noduri ale undei staionare.Punctele situate la mijloc,ntre noduri,oscileaz cu amplitudinea maxim egal cu (cosinusul lor este egal cu 1) i se numesc ventrele undei staionare.Prin urmare distana dintre nodurile vecine ori ventrele vecine este egal

unde i snt coordonarele a dou noduri sau ventre vecine. Apariia undei staionare poate fi nsoit de creterea brusc sunetului.Coloana de aer n acest caz poate fi privit ca un vibrator, frecvena oscilaiilor proprii ale cruia coincid cu frecvena sursei oscilaiilor sonore i ca urmare el rezoneaz i ntrete sunetul.Descrierea instalaiei:Pentru determinarea vitezei sunetului se folosete instala-iei: tubul situat vertical, este unit n partea de jos printr-un furtun cu un vas.Paralel cu tubul este fixat o scar.Drept suprafade reflecie n instalaie servete nivelul apei din tub,care poate fi schimbat n urma transvazrii apei din tub n vas i invers.Schimbnd poziia nivelului apei n tub, fixm astfel de poziii ale nivelului, cnd sunetul difuzorului va fi maxim.tiind c distana dintre dou maxime este egal cu ,putem determina i, prin urmare, i viteza conformformulelor La coborrea nivelului apei tria sunetului se schimb.Ea se mrete la maxim, apoi se micoreaz pin la minim, din nou crete pn la maxim .a.m.d.Trebuie s fixez i s scriu coordonatele nivelului apei, ce corespund tututror maximelor i minimelor sunetului.

4. Tabelul cu rezultatele msurrilor si calculelorNr. de ordine

10,110,110,110,110,110,245176,4

20,360,360,350,360,3550,25180

30,610,600,610,600,6050,252181,44

40,860,850,870,850,8570,225162

51,111,101,111,111,0820,268192,96

61,351,351,351,351,35

5.Prelucrarea msurrilor i calcularea erorilor Calculele necesare

Calcularea erorilor

6.Rezultatul final

7.Concluzii Compar valoarea vitezei obinute cu valorea vitezei calculate dup formula

unde raportul capacitilor termice, R-constanta universal a gazelor, T-temperatura absolut a aerului, -masa molar a aerului.