Μελέτη στάσιμων κυμάτων σε ηχητικό σωλήνα (KUNDT)

Παρουσίαση με θέμα: "Μελέτη στάσιμων κυμάτων σε ηχητικό σωλήνα (KUNDT)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μελέτη στάσιμων κυμάτων σε ηχητικό σωλήνα (KUNDT)
ΕΚΦΕ Ν. Σμύρνης Μελέτη στάσιμων κυμάτων σε ηχητικό σωλήνα (KUNDT) Μέτρηση της ταχύτητας του ήχου στον αέρα Επιμέλεια: Ηλίας Μαυροματίδης Υπεύθυνος ΕΚΦΕ Ν. Σμύρνης

2 Για να είναι δυνατή η δημιουργία μονίμων στάσιμων κυμάτων εντός κλειστού ηχητικού σωλήνα θα πρέπει το συνολικό μήκος του L να καλυφθεί από περιττό πολλαπλάσιο του μήκους κύματος, δηλαδή όπου n=0,1,2,3 Δεδομένου ότι  Για n=0 λαμβάνουμε την πρώτη αρμονική Πρώτη αρμονική (n =0) στάσιμου κύματος σε κλειστό σωλήνα

3 Για n=1 λαμβάνουμε την δεύτερη αρμονική, κ.ο.κ.

4   Γενικώς για n=0 ισχύει και
Αν όμως ληφθεί υπόψη η απόσταση α, που λέγεται διόρθωση μήκους, μπορούμε να πούμε ότι το μήκος L + α είναι το φαινόμενο μήκος του σωλήνα, και ισχύει  

5 Επεξεργασία μετρήσεων
Πίνακας 1 - Μετρήσεις α/α f (s-1) 1/f (s) L1 (m) L2 (m) L3 (m) (m) 1 400 0,00250 0,190 0,200 0,195 2 500 0,00200 0,160 0,158 0,162 3 600 0,00167 0,130 0,127 0,133 4 700 0,00143 0,100 0,111 0,105 5 800 0,00125 0,090 0,095 0,085 6 900 0,00111 0,070 0,080 0,075 7 1000 0,00100

6 Από την εξίσωση της ευθείας προκύπτει ότι: α=0.017 m = 1.7 cm και
Όμως, επομένως

7 Εναλλακτική πρόταση με διόρθωση του μήκους κύματος και χρήση 2 αρμονικών
Από τις παραπάνω σχέσεις προκύπτουν: 1 2

8 Επεξεργασία μετρήσεων
Πινακας 1 - Μετρήσεις Συχνότητα f=600 Hz f=800 Hz f=1000 Hz Μέτρηση 1η 2η 3η 1ος συντονισμός: (cm) 13 12.7 13.3 9 9.5 8.5 7 2ος συντονισμός: (cm) 41 40.5 41.5 30 30.5 24.5 24 25 Θερμοκρασία:(0C) 22 0C

9 υοθ=331 m/s Πίνακας 2 -Υπολογισμοί Μέγεθος Ακουστική συχνότητα
f=600 Hz f=800 Hz f=1000 Hz (cm) 13 9 7 41 30.17 24.5 1 1.585 1.75 56 42.34 35 m/s 336 338.72 350 328,58995 % υοθ=331 m/s