МУ - М-8 (1003835), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Ручку «амплитуда» поставить в крайнееправое положение, что соответствует максимально возможной амплитуде гармонического сигнала генератора.3. Постепенно увеличивая частоту сигнала генератора, вращая ручку «частота» на пульте резонатора, добиться загорания индикатора резонанса Н2 на пульте резонатора. Записать частотусигнала генератора по индикатору генератора H1 на пульте резонатора в таблицу.
По окончании повернуть ручку «частота» в крайнее левое положение.4. При нажатой кнопке Т2 на передней панели прибора ИСТ снять показания температуры трубы резонатора по индикатору на передней панели прибора ИСТ и записать в таблицу.5. Вращая ручку «частота» на передней панели резонатора, убедиться в возможности наблюдения резонанса на других частотах.
Записать полученные резонансные частоты в отчет.6. Включить тумблер «нагрев», ручку «нагрев» на панели прибора ИСТ поставить в положение15 В, ручку «температура» в положение 100 °С.7. При достижении нужной температуры трубы резонатора (от 30 до 100 °С с шагом 10°), которая определяется по индикатору панели прибора ИСТ при нажатой кнопке Т2, вращая ручку«частота» на панели резонатора, фиксировать минимальную частоту резонанса ν по индикаторуH1 генератора при загорании индикатора резонанса Н2. Результаты записать в таблицу.Т, °СνMIN, ГЦv, м/сv2, (м/с)2vS, м/сБез нагрева3040…10058.
По формуле (14) (напомним, что длина трубы резонатора L = = 180 мм) рассчитать скоростьзвука v для каждой температуры термостата и результаты занести в таблицу. По полученнымрезультатам рассчитать v2, результаты также занести в таблицу. По формуле (7) рассчитать теоретическое значение адиабатической скорости звука при γ=1,4 и также занести в таблицу.9.
На миллиметровой бумаге построить график зависимости v2 от температуры воздуха Т поданным таблицы. Воспользовавшись линейкой, на графике провести прямую линию так, чтобыотклонение экспериментальных точек от этой прямой линии было приблизительно минимальным. На этой линии взять две произвольные точки 1 и 2 и определить тангенс ее наклона θ поформуле θ = (v12 - v22)/(T1 – T2), где нижний индекс соответствует номеру точки.10. Исходя из формулы (6), в предположении, что скорость звука равна адиабатической скорости звука vS, определить постоянную адиабаты γЭКСП по формуле γЭКСП = θµ/R и сравнить ее стеоретическим значением.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1.
Почему можно приближенно считать, что скорость звуковой волны в воздухе близка адиабатической скорости звука? Воспользовавшись формулой приближенного вычисления или формулой разложения в ряд Тейлора, получить соотношение (6).2. Почему образование стоячей волны в трубе резонатора соответствует наступлению резонанса? Вывести соотношение (10) для плоской стоячей волны.3.
Почему теоретическое значение постоянной адиабаты воздуха принимается равным 1,4? Чему можно считать равным показатели адиабаты гелия, аргона, азота, кислорода, входящих в состав воздуха, при нормальных условиях?СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М.
Теоретическая физика: В 10 т. Т. VI: Гидродинамика. М: Наука;Физматлит, 1986.2. Савельев И.В. Курс общей физики: В 5 кн. Кн. 3: Молекулярная физика и термодинамика. М.:Наука; Физматлит, 1998..