Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Отчет о лабораторной работе 3.3

“Исследование ударных волн в газах.”

Выполнила: Затолоцкая Юлия Андреевна

Студентка группы 18308. ФФ НГУ

Преподаватель: Золкин Александр Степанович.

Преподаватель НГУ, к.ф.-м.н., доцент.

Цель работы

Нахождение зависимости скорости ударной волны от перепада давлений, нахождение минимального давления, при котором формируется ударная волна, нахождение зависимости маха от отношения давлений.

Идея метода измерений

Если создать ударную волну при определенном перепаде давлений и измерить время, в течении которого она прошла известное расстояние, то можно измерить скорость ударной волны.

Если найти давление, при котором скорость волны будет примерно равна скорости звука, то это давление будет наименьшим при котором образуется ударная волна.

Методика измерений

Измерения скорости ударной волны производятся по осциллограммам давления. После прохождения фронта ударной волны относительно датчиков давления осциллограф зарегистрирует сигналы, поступающие на его входы. Это дает возможность измерить время и рассчитать скорость ударной волны по известному расстоянию между датчиками. Метод определения наименьшего давления, при котором возникает ударная волна: рассчитывалась скорость прохождения волны между датчиками. Когда скорость волны стала примерно равной скорости звука, это и есть минимальное давление.

Результаты измерений

Расстояние между датчиками s = 25,1 см.

Скорость звука в воздухе с = 343,1 м/с при 20°С [1]

p, атм	t, мкс	V, м/с	М	теор p/p0
2,4	616	407,47	1,19	2,24
3,4	568	441,90	1,29	3,30
4,4	540	464,81	1,35	4,22
5,4	516	486,43	1,42	5,28
6,4	496	506,05	1,47	6,43

Таблица 1. Результаты измерений: р – давление в секции высокого давления; t – время прохождения волной расстояния между датчиками; V – рассчитанная скорость волны; М – число маха; теор. p/p₀ – теоретический расчет отношения давления из секции высокого давления к давлению в секции низкого давления.

Теоретический расчет производился по формуле, где бралось = 1,4

Определено минимально давление, при котором формируется ударная волна p = 1,45 ± 0,1 атм.

Рис 1. Зависимость Маха (М) от отношения давлений (p₂/p₁₎.

Погрешности измерений

Погрешности:

- Неточность определения избыточного давления манометром;

- Ошибка осциллографа;

- Ошибка в измерении времени;

- Ошибка в измерении расстояния между датчиками;

Расчет:

Погрешность осциллографа составляет 3% (из паспорта), погрешность манометра 0,1 атм, погрешность определения атмосферного давления 0,1 атм, погрешность определения времени складывается из определении времени при ручной простановке курсоров (4 мкс) и погрешности осциллографа, погрешность скорости звука 2 м/с, погрешность определения расстояния 0,5 см.

∆t,мкс	∆V, м/с	∆М	∆p/p0
22,48	22,99	0,11	0,34
21,04	25,17	0,12	0,44
20,2	26,65	0,13	0,54
19,48	0,00	0,13	0,64
18,88	29,34	0,14	0,74

Таблица 2. Вычисление погрешностей. ∆t – погрешность времени прохождения волной расстояния между датчиками; ∆V – погрешность рассчитанной скорости волны; ∆М – погрешность числа маха;

∆ p/p₀ – погрешность экспериментального расчета отношения давления из секции высокого давления к давлению в секции низкого давления.

Обсуждение результатов

По рис. 1 можно видеть, что экспериментальные данные совпадают с теоретическими в пределах погрешности. Скорость распространения ударной волны и, следовательно, число маха растут с увеличением отношения давления из секции высокого давления к давлению в секции низкого давления. Зависимость нелинейная. Минимально давление, при котором образуется ударная волна равно p = 1,45 ± 0,1 атм.

Вывод

Мной твердо установлено, что скорость распространения ударной волны и число маха растут нелинейно с увеличением отношения давления из секции высокого давления к давлению в секции низкого давления. Минимальное давление, при котором образуется ударная волна равно p = 1,45 ± 0,1 атм.

Литература

[1] – Скорость звука - dpva.ru/guide/guidephysics/sound/soundspeedairtemperature/

3

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы