Viteza sunetului și măsurarea acestuia

Viteza sunetului și măsurarea acestuia
măsurând direct viteza sunetului necesită doar două măsurători: sursa distanță de observator și timpul în care sunetul se referă la această distanță. Apoi, viteza poate fi calculată cu formula vitezei = distanta / ora. În cele mai vechi timpuri a fost măsurat viteza sunetului, punând arma pe o parte a văii, iar observatorul a fost localizat pe cealaltă parte. Acesta măsoară distanța dintre pistol și observator.

Observatorul pe ceas a marcat timpul scurs între apariția blițului și momentul în care a fost auzit sunetul. Momentul în care lumina a trecut această distanță, neglijată. Pentru cea mai mare măsură a elimina influența vântului, de fiecare parte a fost pe arma si privitorul, iar fiecare arma este tras la aproximativ în același timp.

A fost luată o valoare medie a două timpului de măsurare și bazată pe aceasta viteză determinată. A fost aproximativ egal cu 340 ms -1. Marele dezavantaj al acestei metode de măsurare a fost că arma nu este întotdeauna la îndemână!

Multe examinees descriu un proces similar. Un student stă pe o parte a unui pistol sostartovym teren de fotbal, iar celălalt - pe de altă parte, cu un cronometru. Distanța dintre ele atent măsurate cu o măsură de bandă. Elev lasa cronometrul atunci când vede fumul din cilindrul apare și oprește-l, el a auzit sunetul. Același lucru se face atunci când acestea vor fi schimbate pentru a compensa impactul vântului. În continuare, timpul mediu.

Pentru că sunetul se deplasează cu o viteză de 340 ms -1. cronometrul probabil nu va fi suficient de precisă. Este de preferat să funcționeze în milisecunde sau centiseconds.

Măsurarea vitezei sunetului prin ecoul

Atunci când a produs un sunet ascuțit scurt, cum ar fi bumbacul, unda de puls poate fi reflectată de un obstacol mare, cum ar fi un zid, și să fie auzit de observator. Acest impuls reflectat se numește un ecou. Imaginați-vă că la o distanță de 50 m de perete și există o persoană care produce un bumbac. Atunci când un ecou se aude, sunetul a fost de 100 m. Măsurarea acestui interval, cronometrul nu este suficient de precisă. Cu toate acestea, în cazul în care oa doua persoană care deține un cronometru, iar primul flapping, în timp ce un număr mare de sunete ecou pot fi obținute cu o precizie suficientă.

Să presupunem că distanța la care persoana este flapping înainte de perete este de 50 de metri, iar intervalul de timp dintre prima și o sută primul bumbac este de 30 s, atunci:

viteza sunetului = distanța / timp de bumbac = 100m. 30/100 c = 333 ms -1

Măsurarea vitezei sunetului cu un osciloscop

Viteza sunetului și măsurarea acestuia
O metodă mai complicată de măsurare directă a vitezei sunetului este utilizarea unui osciloscop. Difuzorul emite impulsuri la intervale egale, iar acestea sunt fixate pe osciloscop catodic (vezi. Fig.). Atunci când un impuls este primit MIC, acesta va fi, de asemenea, osciloscop înregistrat. Dacă se cunoaște caracteristicile temporale ale osciloscopului, poate fi găsit un interval de timp între două impulsuri.

Măsurat distanța dintre difuzor și microfon. Viteza sunetului poate fi găsită prin formula vitezei = distanta / ora.

Viteza sunetului în diferite medii

Viteza sunetului este mai mare în solide decât în ​​lichide și lichide la mai mari decât în ​​gaze. Realizarea în experimentele anterioare pe lacul Geneva, a arătat că viteza sunetului în apă este mult mai mare decât în ​​aer. În apă dulce, viteza sunetului este 1410 ms-1. în apa de mare - 1540 ms -1. În fier viteza sunetului este de aproximativ 5000ms-1.

Trimiterea semnalelor audio și observând intervalul de timp până la sosirea semnalului de întoarcere (ecou), este posibil să se determine adâncimea mării și amplasarea școlilor de pește. În timpul războiului, de înaltă frecvență Sounders ecou sunet au fost folosite pentru a detecta minele. Liliecii în zbor, folosind o formă specială a semnalului de ecou pentru a detecta obstacolele. Liliacul emite un sunet de înaltă frecvență, care este reflectată de un obiect în calea sa. Mouse-ul aude un ecou, ​​determină localizarea obiectului și îl evită.

Viteza sunetului în aer depinde de condițiile atmosferice. Viteza sunetului este proporțională cu rădăcina pătrată a raportului dintre presiunea asupra densității diviziunii. schimbările de presiune nu afectează viteza sunetului în aer. Acest lucru se datorează faptului că a crescut rezultatele de presiune într-o creștere corespunzătoare a presiunii și a densității la raportul de densitate este constantă.

La viteza sunetului în aer (în orice gaz) este afectată de modificările de temperatură. Legile pentru gaze indică faptul că raportul presiunii la o densitate proporțională cu temperatura în grade Kelvin. Astfel, viteza sunetului este proporțională cu √T. Bariera de sunet este mai ușor de depășit, la altitudini mari, deoarece nu este mai mică temperatura.

La impactul cu viteza sunetului se modifică în condiții de umiditate. Densitatea vaporilor de apă mai mică decât densitatea uscată a aerului la aceeași presiune. În timpul nopții, atunci când umiditatea crește, sunetul se deplasează mai repede. Sunetele pot fi auzite mai clar cețos noapte liniștită.

Aceasta este, în parte datorită umezelii, și parțial datorită faptului că are loc, de obicei, în aceste condiții de temperatură de inversiune, la care sunetele sunt refractate, astfel încât acestea nu sunt împrăștiate.

Fizică Grad 7

Fizică Grad 8

Fizică Grad 9

manual Peryshkina pe fizica AV pentru clasa a 9 completează un curs de fizica a școlii de bază și îndeplinește conținutul minim al educației de bază.

clasa GDZ 7-9

Tema în fizica manuale Peryshkina: GDZ pentru clasa 8 descărcare. reshebnik în clasa fizica 9 descărcare.