ΣΚΟΠΟΙ Η αισθητοποίηση του φαινοµένου του ηχητικού συντονισµού Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας των πνευστών οργάνων ΥΛΙΚΑ-ΟΡΓΑΝΑ

Σχετικά έγγραφα
ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΑΣΙΜΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΗΧΗΤΙΚΟ ΣΩΛΗΝΑ ( KUNDT ) ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ ΣΤΟΝ ΑΕΡΑ

ΣΤΑΣΙΜΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΗΧΟΥ ΣΤΟΝ ΑΕΡΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΑΣΙΜΩΝ ΗΧΗΤΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΣΩΛΗΝΑ KUNDT

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΡΙΑ ΓΕΙΤΟΝΑ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ &ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤ/ΝΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ:

ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ. A. Στάσιμα κύματα σε χορδές

26 Ιανουαρίου 2019 ΜΟΝΑΔΕΣ: ΛΥΚΕΙΟ:... ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ:

Στάσιμα κύματα - Μέτρηση της ταχύτητας του ήχου με το σωλήνα Kundt

α) Η γενική εξίσωση του αρµονικού κύµατος είναι. Συγκρίνοντάς την µε µία από τις δύο εξισώσεις των τρεχόντων κυµάτων, έστω την εξίσωση

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. Ονοματεπώνυμο: Τμήμα: Γ ΘΕΜΑΤΑ:

m (gr) l (cm)

Μέτρηση της ταχύτητας του ήχου στον αέρα.

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Σύνολο Σελίδων: έξι (6) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α

Ευρωπαϊκή Ολυµπιάδα Φυσικών Επιστηµών 2010 Προκαταρκτικός διαγωνισµός στη Φυσική. Σχολείο:

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ και ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

d = 5 λ / 4 λ = 4 d / 5 λ = 4 0,5 / 5 λ = 0,4 m. H βασική κυματική εξίσωση : υ = λ f υ = 0,4 850 υ = 340 m / s.

Άσκηση 36 Μελέτη ακουστικών κυμάτων σε ηχητικό σωλήνα

Σύνολο Σελίδων: πέντε (5) - ιάρκεια Εξέτασης: 60 λεπτά Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΘΕΜΑ Α ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α

Επειδή η χορδή ταλαντώνεται µε την θεµελιώδη συχνότητα θα ισχύει. Όπου L είναι το µήκος της χορδής. Εποµένως, =2 0,635 m 245 Hz =311 m/s

= 2 3. Σε κάθε σηµείο του υγρού θα έχουµε συµβολή, έτσι η ενέργεια ταλάντωσης

ΠΕΙΡΑΜΑ IV Απλή κυκλική κίνηση. Κεντροµόλος Δύναµη

ΚΥΜΑΤΑ 1. Νίκος Κανδεράκης

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ: ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 3 ΩΡΕΣ

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # (α) Ένα µικρό σώµα πηγαινοέρχεται γλιστρώντας στο κατώτερο µέρος ενός κυλινδρικού αυλακιού ακτίνας R. Ποια είναι η περίοδος

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

Στάσιµο σε χορδή µε ακλόνητα άκρα

Πειραματική μελέτη λεπτών σφαιρικών φακών

Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

Συµβολή - Στάσιµα κύµατα.

1. Η συχνότητα αρμονικού κύματος είναι f = 0,5 Hz ενώ η ταχύτητα διάδοσης του υ = 2 m / s.

Επεξεργαςία πειραματικών δεδομζνων

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Σάββατο 17 εκέµβρη 2016 Θέµα Α

3 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2) ΘΕΜΑΤΑ


Θέµατα Πανελληνίων Φυσικής Κατ ο Κεφάλαιο (µέχρι και Στάσιµα)

1.1 ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ. Σχήμα 1

Διαγώνισμα Φυσική Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 A ΦΑΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΘΕΜΑ 1 Ο

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Α ΦΑΣΗ

( J) e 2 ( ) ( ) x e +, (9-14) = (9-16) ω e xe v. De = (9-18) , (9-19)

1ο ΘΕΜΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

= = = = 2. max,1 = 2. max,2

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΡΧΙΚΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΣΤΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΤΑΞΗ Β ΤΜΗΜΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΜΑΘΗΤΗ/ΤΡΙΑΣ:

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΤΑ ΚΥΜΑΤΑ(μέχρι ΗΜ) Διάρκεια 90 min

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

1) Κατά μήκος ενός γραμμικού μέσου διαδίδεται ένα αρμονικό κύμα της.δυο σημεία Κ και Λ του ελαστικού μέσου

Ασκήσεις στη συµβολή κυµάτων

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

Παρατηρήσεις στη δηµιουργία του στάσιµου*

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2011

Επαλληλία Αρµονικών Κυµάτων. Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητρίου, MSc Φυσικός.

Επαλληλία Αρµονικών Κυµάτων 5ο Σετ Ασκήσεων - εκέµβρης Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητριου, MSc Φυσικός.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 04 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3 ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

ΕΚΦΕ Τρικάλων. Πειραματική Δοκιμασία στη Φυσική. Τοπικός Μαθητικός Διαγωνισμός. Τρίκαλα, Σάββατο, 8 Δεκεμβρίου 2012

Ασκήσεις σε στάσιµα κύµατα

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 23 ΜΑΪOY 2016 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

t 0 = 0: α. 2 m β. 1 m

ΕΞΟΜΟΙΩΣΗ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ

Άσκηση 28. Μελέτη ακουστικών κυµάτων σε ηχητικό σωλήνα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 05 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3 ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) U β A

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 3

Ã. ÁÓÉÁÊÇÓ ÐÅÉÑÁÉÁÓ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. ΘΕΜΑ 1 ο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 «Κυμάνσεις» Μαρία Κατσικίνη users.auth.gr/~katsiki

2.2. Συμβολή και στάσιμα κύματα.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÈÅÌÅËÉÏ

ΜΕΤΡΗΣΗ ΜΗΚΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΣ LASER

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 03 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/12/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου. Αρμονικό κύμα Συμβολή Στάσιμα

NTÙÍÉÏÓ ÃÊÏÕÔÓÉÁÓ - ÖÕÓÉÊÏÓ

Κύµατα. 9 ο Γ.Λ. ΠΕΙΡΑΙΑ. π 0 3 x(m) ιον. Μάργαρης

Β3. ΣΣωσσττήή ααππάάννττηησσηη εεί ίίννααι ιι ηη ββ.. Το πλάτος του (Σ) µετά τη συµβολή των κυµάτων ισούται µε: r 1 - r u t 1 - u t Α Σ = Α συνπ = Α σ

Κεφάλαιο T4. Υπέρθεση και στάσιµα κύµατα

Οδηγός Διόρθωσης εξεταστικού δοκιμίου Φυσικής 4ώρου Τ.Σ Παγκυπρίων εξετάσεων 2013

3. Εγκάρσιο γραμμικό κύμα που διαδίδεται σε ένα ομογενές ελαστικό μέσον και κατά την

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 29/12/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

δ) Αν ένα σηµείο του θετικού ηµιάξονα ταλαντώνεται µε πλάτος, να υπολογίσετε την απόσταση του σηµείου αυτού από τον πλησιέστερο δεσµό. ΑΣΚΗΣΗ 4 Μονοχρ

α. 0cm. β. 10cm. γ. 20cm. δ. 40cm.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 3 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2019: ΘΕΜΑΤΑ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 3 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΤΕΛΙΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ 2014 ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΘΕΜΑΤΩΝ: ΚΟΛΟΣΙΩΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΕΙΡΑΜΑ ΙΙΙ Απλή κυκλική κίνηση. Κεντροµόλος Δύναµη

κριτήρια αξιολόγησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 1o Κριτήριο αξιολόγησης

µε την βοήθεια του Συστήµατος Συγχρονικής Λήψης Απεικόνισης.

Κύκλος Επαναληπτικών Διαγωνισμάτων (Προσομοίωσης) Γ ΛΥΚΕΙΟΥ / Απρίλιος 2016 Μάθημα: Φυσική Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών.

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ ΙΙ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις - Β έκδοση Θέµα Α

Transcript:

ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΑΣΙΜΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΣΩΛΗΝΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ ΣΤΟΝ ΑΕΡΑ ΣΚΟΠΟΙ Η αισθητοποίηση του φαινοµένου του ηχητικού συντονισµού Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας των πνευστών οργάνων ΥΛΙΚΑ-ΟΡΓΑΝΑ Πλαστικός σωλήνας διαµέτρου 5 cm περίπου και µήκους 150 cm, που φέρει κινητό έµβολο Στηρίγµατα ώστε ο σωλήνας να διατηρείται σε οριζόντια θέση Γεννήτρια ακουστικών συχνοτήτων µε κλίµακα Μεγαφωνάκι διαµέτρου 6 cm περίπου Μετροταινία Θερµόµετρο ΤΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Ο σωλήνας που βρίσκεται προς τη µια πλευρά του εµβόλου είναι ένας κλειστός ηχητικός σωλήνας που περιέχει αέρα. Αν διεγείρουµε τη στήλη αυτή του αέρα µε µία πηγή ήχου που βρίσκεται κοντά στο ανοιχτό άκρο του σωλήνα, τα κύµατα µετά την ανάκλασή τους στο κλειστό άκρο συµβάλλουν µε τα προσπίπτοντα δηµιουργώντας έτσι στάσιµο διάµηκες κύµα, στην περίπτωση που η συχνότητα της πηγής έχει συγκεκριµένη τιµή. Τότε στο ανοιχτό άκρο του σωλήνα Ο δηµιουργείται κοιλία κίνησης ενώ στο κλειστό άκρο Α δεσµός κίνησης (Σχήμα 1).Η χαµηλότερη συχνότητα της πηγής για την οποία έχουµε συντονισµό είναι αυτή για την οποία το µήκος L του σωλήνα, µπροστά από το έµβολο είναι ίσο µε λ/4 δηλαδή L = λ/4, όπου λ το µήκος κύµατος. Επειδή όµως µεταξύ της ταχύτητας c του κύµατος, της συχνότητας f και του µήκους κύµατος ισχύει c = λ f, για τη θεµελιώδη κατάσταση συντονισµού θα ισχύει c = 4 L f. Σχήμα 1 1 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

Στην περίπτωση του συντονισµού, το πλάτος της ταλάντωσης των µορίων του αέρα κοντά στο ανοικτό άκρο του σωλήνα γίνεται µέγιστο και το φαινόµενο είναι άµεσα αντιληπτό από την µεγάλη ένταση του ήχου που ακούµε. Επειδή c = 4 L f, αν γνωρίζουµε τη συχνότητα f και το µήκος L, µπορούµε να υπολογίσουµε την ταχύτητα του ήχου c. Όµως στην πράξη τα πράγµατα είναι λίγο διαφορετικά. Για παράδειγµα λόγω της τριβής µεταξύ των διαφόρων στρωµάτων του αέρα µέσα στο σωλήνα, η κοιλία κινήσεως δεν συµπίπτει µε το χείλος του σωλήνα αλλά βρίσκεται σε κάποια απόσταση x από αυτό (βλέπε στο ακριβώς προηγούµενο σχήµα 1). Το µήκος L + x είναι το φαινοµενικό µήκος του σωλήνα και το µήκος x λέγεται διόρθωση µήκους. Το x εξαρτάται κυρίως από τη διάµετρο του σωλήνα και λιγότερο από τη συχνότητα µε την οποία ταλαντώνονται τα µόρια του αέρα µέσα στο σωλήνα. Στη συγκεκριµένη άσκηση επειδή οι συχνότητες που θα χρησιµοποιήσουµε βρίσκονται σε µια µικρή περιοχή (200-600 Hz) µπορούµε να παραδεχτούµε ότι η τιµή του x θα είναι σταθερή. Μετά από αυτή την παρατήρηση πρέπει να γράψουµε L 1 + x = λ/4 (1) για τη θεµελιώδη διέγερση. Συντονισµό µε τον ηχητικό σωλήνα έχουµε και στην περίπτωση που το µήκος του είναι τέτοιο ώστε να δηµιουργείται στάσιµο µε δύο κοιλίες και δύο δεσµούς. L x 3 λ/ 4 Σχήμα 2 Στην περίπτωση αυτή µπορούµε να γράψουµε L2 + x = 3λ/4 (2). Όπως φαίνεται µπορούµε να απαλείψουµε τον παράγοντα x, αφαιρώντας τις εξισώσεις 1 και 2 κατά µέλη οπότε προκύπτει: L 2 - L 1 = λ/2 και c = 2 ( L 2 - L 1 ) f. Τελικά διαµορφώνουµε την εξίσωση ως εξής: 2 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

Αν λοιπόν παραστήσουµε γραφικά τη διαφορά L2 - L1 συναρτήσει του 1/f, θα προκύψει ευθεία µε κλίση c/2. Υπολογίζοντας εποµένως την κλίση της ευθείας από το διάγραµµα, µπορούµε να βρούµε την ταχύτητα του ήχου στον αέρα στη θερµοκρασία του περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια του πειράµατος. Μπορούµε όµως να κάνουµε και κάτι άλλο. Να προσθέσουµε τις σχέσεις 1 και 2 οπότε θα έχουµε L 1 + L 2 + 2 x = λ και αντικαθιστώντας το λ=c/f έχουµε: ηλαδή αν παραστήσουµε γραφικά το άθροισµα L 1 + L 2 συναρτήσει του 1/f θα προκύψει ευθεία µε κλίση c που τέµνει τον κατακόρυφο άξονα στη θέση -2 x. Έτσι υπολογίζουµε και τη διόρθωση του µήκους του σωλήνα. Η ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ Πρώτα πρέπει να τοποθετήσουµε το σωλήνα πάνω στα στηρίγµατα του και να φέρουµε το έµβολο ακριβώς µέτωπο µε τη µια άκρη του. Σε απόσταση λίγων εκατοστών από αυτό το άκρο του σωλήνα, τοποθετούµε το µεγαφωνάκι στο ίδιο ύψος. Συνδέουµε το µεγάφωνο µε την έξοδο χαµηλής αντίστασης της πηγής ακουστικών συχνοτήτων. L x λ/4 3 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

Σχέση 3 Η ΕΚΤΕΛΕΣΗ 1. Στήνουµε την πειραµατική διάταξη µε τον τρόπο που αναφέραµε προηγουµένως και τροφοδοτούµε την πηγή ακουστικών συχνοτήτων. Επιλέγουµε µε τη βοήθεια της κλίµακας της πηγής, συχνότητα 200 Hz και ρυθµίζουµε την ένταση του ήχου που παράγεται από το µεγάφωνο έτσι ώστε να είναι ελάχιστα αντιληπτός. 2. Με τη βοήθεια της ειδικής λαβής έλκουµε αργά το έµβολο προς την άλλη άκρη του σωλήνα και παρατηρούµε την σταδιακή αύξηση της έντασης του ήχου. Συνεχίζουµε µέχρι τη θέση εκείνη που έχουµε µέγιστη ένταση του ήχου. 3. Με τον κανόνα µετρήσατε το µήκος L1 του σωλήνα που είναι µπροστά από το έµβολο και σηµειώστε το στον πίνακα του φύλλου εργασίας.. 4. Χωρίς να µεταβάλλετε τη συχνότητα της πηγής, συνεχίσετε να έλκετε το έµβολο µέχρι να προσδιορίσετε τη θέση που έχουµε και πάλι συντονισµό. Μετρήσατε το µήκος L2 και σηµειώστε το στον πίνακα του φύλλου εργασίας. 5. Επανατοποθετήσατε το έµβολο στην άκρη του σωλήνα και επιλέξατε συχνότητα 400 Hz. Αρχίσατε να έλκετε αργά το έµβολο µέχρι να προσδιορίσετε τη θέση του πρώτου και του δεύτερου συντονισµού. Σηµειώσατε στον πίνακα ΠΚ1 τις τιµές των µηκών L1 και L2. 6. Συνεχίσατε µε συχνότητες 600 Hz, 800 Hz και 1000 Hz. 7. Συµπληρώσατε τον πίνακα ΠΚ1 και κάνετε τη γραφική παράσταση του αθροίσµατος L1 + L2 συναρτήσει του 1/f. 8. Υπολογίσατε την κλίση της ευθείας και την τιµή της ταχύτητας του ήχου στον αέρα. 9. Μετρήσατε τη θερµοκρασία που έχει ο αέρας του δωµατίου και υπολογίσατε θεωρητικά την ταχύτητα του ήχου απο τη παρακάτω σχέση: T η απόλυτη θερµοκρασία του αέρα και Μ η µοριακή µάζα του αέρα Μ = 29. 4 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

10.Υπολογίσατε το % σφάλµα της πειραµατικής µέτρησης της ταχύτητας του ήχου. 11.Γυρίστε στο διάγραµµα που κάνατε στο βήµα 7 και υπολογίστε τη διόρθωση µήκους x του σωλήνα από το σηµείο τοµής της ευθείας µε τον άξονα x. 12.Από την ίδια γραφική παράσταση υπολογίστε το απόλυτο και το σχετικό σφάλµα στη µέτρηση της ταχύτητας c και του µήκους x. 5 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ: ΘΕΤΙΚΗ/ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΜΑΘΗΤΗ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΙΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ 6 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ L1+L2(cm) - 1/f (10-3sec) 7 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

1.Υπολογισµός της κλίσης της ευθείας. κλίση = 344,19 m/sec 2.Υπολογισµός της ταχύτητας του ήχου. c = κλίση = 344,19 m/sec Θερµοκρασία αέρα θ = 21 0 C 1 T = 294 0 K 3.Θεωρητικός υπολογισµός της ταχύτητας του ήχου 1 Οι υπολογισμοί έγιναν με βάση τις μετρήσεις απο το ΕΚΦΕ Αιγίου 8 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

u = 343,49 m/sec 4.Υπολογισµός του % σφάλµατος µε βάση τη θεωρητική τιµή. % σφάλµα =.. 5.Υπολογισµός της διόρθωσης του µήκους του σωλήνα. Σηµείο τοµής της ευθείας µε τον κατακόρυφο άξονα = - 2x x = 1,44 cm. 6.Υπολογισµός του απόλυτου και του σχετικού σφάλµατος της ταχύτητας c και του µήκους x, από τη γραφική παράσταση (L1 + L2 ) 1/f. Υπόδειξη: Να φέρετε δύο ευθείες δια µέσου των πειραµατικών σηµείων, τη µία µε τη µεγαλύτερη επιτρεπόµενη κλίση και την άλλη µε την µικρότερη. Α.Μεγαλύτερη κλίση = m/sec Β.Mικρότερη κλίση =...m/sec Γ.απόλυτο σφάλµα = m/sec Δ.σχετικό σφάλµα =. % Ε.απόλυτο σφάλµα διόρθωσης του µήκους του σωλήνα = cm ΣΤ.σχετικό σφάλµα διόρθωσης του µήκους του σωλήνα = % i 9 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14

i Οι μετρήσεις και η επεξεργασίατου Πίνακα προέρχονται απο το ΕΚΦΕ Αιγίου. 10 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΑΣΚΗΣΗΣ: ΦΥΤΤΑΣ Γ.- ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ 2013-14