[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.1.Metda pomiarulKrótki opis metody pomiarulPomiar prędkości dźwięku w powietrzu zrealizować można w układzie przedstawionym poniżej:Podaliśmy sygnał sinusoidalnie zmienny z generatora na głośnik i obserwując ekran oscyloskopu mierzyliśmy takie położenie głośnika względem mikrofonu, aby uzyskać obraz figury Lissajous (w naszym przypadku skośne linie).Wyniki zapisaliśmy w tabeli.lTabelalSygnał z generatoraNumer pomiaruPołożenie mikrofonuDystansc+Δcf[Hz]Δf[Hz]iri[m]D=ri+1-ri[m][m/s]350010010,3950,05820,3370,05130,2860,06540,2210,06150,1600,06060,2200,06770,2870,05380,3400,05590,395-370010010,3690,04720,3220,05930,2630,06240,2010,05150,1500,05060,2000,05970,2590,05980,3180,04890,368-lObliczenia i rachunek błędówllobliczanie średniej arytmetycznej pomiarów Dśr:lDśr 3500 = 0,06 mDśr 3700 = 0,05 mlśredni błąd kwadratowy serii pomiarów ΔD obliczamy ze wzoru:lΔD3500 = 0,002ΔD3700 = 0,002lbłąd pomiaru ΔDα stosując metodę Studenta z założonym poziomem ufności α=0.95 dla dziewięciu pomiarów (t = 2,896) wynosi:lΔDα=tα*ΔD.Dla 3500Hz ΔDα 3500 = 0,005Dla 3700Hz ΔDα 3700 = 0,005lprędkość fali akustycznej w powietrzu obliczam ze wzoru:lc = 2f ⋅ DśrDla 3500Hz c3500 = 406 m/sDla 3700Hz c3700 = 400 m/slbłąd całkowity pomiaru obliczam ze wzoru:lΔc = 4⋅[ Dśr⋅Δf + f⋅ΔDα]Dla 3500Hz Δc3500 = 74Dla 3700Hz Δc3700 = 82lostateczny wynik pomiaru to:lDla 3500Hz c3500 = 406 ± 74 m/sDla 3700Hz c3700 = 400 ± 82 m/sPowyższe wyniki umieściliśmy w tabeli pomiarowej.lDyskusja wynikówlWyniki otrzymane w powyższym doświadczeniu odbiegają od wartości rzeczywistych, jednak mięszczą się w granicach błędu.Przyczynami które doprowadziły do różnic między wartościami pomiarów a wartościami realnymi były:- hałas wokół stanowiska pomiarowego- mała dokładność na ławie z podziałką liniowąlbłąd odczytu na oscyloskopiellmała czułość oscyloskopu.l3OscyloskopGeneratorakustycznyMikrofonGłośnikŁawa z podziałkąlll [ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl matkasanepid.xlx.pl
.1.Metda pomiarulKrótki opis metody pomiarulPomiar prędkości dźwięku w powietrzu zrealizować można w układzie przedstawionym poniżej:Podaliśmy sygnał sinusoidalnie zmienny z generatora na głośnik i obserwując ekran oscyloskopu mierzyliśmy takie położenie głośnika względem mikrofonu, aby uzyskać obraz figury Lissajous (w naszym przypadku skośne linie).Wyniki zapisaliśmy w tabeli.lTabelalSygnał z generatoraNumer pomiaruPołożenie mikrofonuDystansc+Δcf[Hz]Δf[Hz]iri[m]D=ri+1-ri[m][m/s]350010010,3950,05820,3370,05130,2860,06540,2210,06150,1600,06060,2200,06770,2870,05380,3400,05590,395-370010010,3690,04720,3220,05930,2630,06240,2010,05150,1500,05060,2000,05970,2590,05980,3180,04890,368-lObliczenia i rachunek błędówllobliczanie średniej arytmetycznej pomiarów Dśr:lDśr 3500 = 0,06 mDśr 3700 = 0,05 mlśredni błąd kwadratowy serii pomiarów ΔD obliczamy ze wzoru:lΔD3500 = 0,002ΔD3700 = 0,002lbłąd pomiaru ΔDα stosując metodę Studenta z założonym poziomem ufności α=0.95 dla dziewięciu pomiarów (t = 2,896) wynosi:lΔDα=tα*ΔD.Dla 3500Hz ΔDα 3500 = 0,005Dla 3700Hz ΔDα 3700 = 0,005lprędkość fali akustycznej w powietrzu obliczam ze wzoru:lc = 2f ⋅ DśrDla 3500Hz c3500 = 406 m/sDla 3700Hz c3700 = 400 m/slbłąd całkowity pomiaru obliczam ze wzoru:lΔc = 4⋅[ Dśr⋅Δf + f⋅ΔDα]Dla 3500Hz Δc3500 = 74Dla 3700Hz Δc3700 = 82lostateczny wynik pomiaru to:lDla 3500Hz c3500 = 406 ± 74 m/sDla 3700Hz c3700 = 400 ± 82 m/sPowyższe wyniki umieściliśmy w tabeli pomiarowej.lDyskusja wynikówlWyniki otrzymane w powyższym doświadczeniu odbiegają od wartości rzeczywistych, jednak mięszczą się w granicach błędu.Przyczynami które doprowadziły do różnic między wartościami pomiarów a wartościami realnymi były:- hałas wokół stanowiska pomiarowego- mała dokładność na ławie z podziałką liniowąlbłąd odczytu na oscyloskopiellmała czułość oscyloskopu.l3OscyloskopGeneratorakustycznyMikrofonGłośnikŁawa z podziałkąlll [ Pobierz całość w formacie PDF ]