Скоростта на звука и неговото измерване

Скоростта на звука и неговото измерване
Директно измерване на скоростта на звука изисква само две измервания: източника разстояние от наблюдателя и времето, през което звукът покрива това разстояние. След това скоростта може да се изчисли чрез формулата на скоростта = разстояние / време. В древни времена е измерена скоростта на звука, който прати пистолета от едната страна на долината, и наблюдателят се намира от другата страна. Тя измерва разстоянието между пистолета и наблюдателя.

Наблюдателят на часовника маркирани времето между появата на светкавицата и момента, когато се чу звука. Часът, в който светлината преминава това разстояние, пренебрегвани. За най-голяма степен се елиминира влиянието на вятъра, от всяка страна беше на оръжието и на зрителя, а всеки пистолет е стрелял по едно и също време.

Той се разтваря средна стойност от две измерване на времето и въз основа на нея определената скорост. Това е приблизително равна на 340 мсек -1. Големият недостатък на този метод на измерване е, че пистолетът не е винаги под ръка!

Много изпита описват подобен процес. Един от студентите стои от едната страна на sostartovym пистолет футболно игрище, а другият - от другата страна с хронометър. Разстоянието между тях внимателно измерва с ролетка. Ученик нека хронометъра, когато вижда дим от цевта се появява и спира, той чу шум. Същото се прави, когато те ще бъдат заменени за неутрализиране на въздействието на вятъра. На следващо място, средното време.

Тъй звук движи със скорост от 340 MS -1. хронометъра-вероятно няма да бъде достатъчно точна. За предпочитане е да се работи в милисекунди или centiseconds.

Измерване на скоростта на звука чрез ехото

Когато е произведен кратък остър звук, като памук, вълна на импулса може да се отразява в по-голяма пречка например стена, за да бъдат чути от наблюдателя. Това се отрази на импулса се нарича ехо. Си представим, че на разстояние от 50 m от стената и има лице произвежда един памук. Когато ехото се чува звукът е 100 м. Измерването на този интервал, хронометърът не е достатъчно точен. Въпреки това, ако втори човек държи хронометър, и първата плющене, а голям брой ехо звуци може да се получи с достатъчна точност.

Да приемем, че разстоянието, на което маха лице преди стената е 50 метра, и интервала от време между първия и сто първия памук е 30 секунди, след което:

звук скорост = разстояние / време на памук = 100м. 30/100 с = 333 MS -1

Измерване на скоростта на звука с осцилоскоп

Скоростта на звука и неговото измерване
По-сложен метод за директно измерване на скоростта на звука е използването на един осцилоскоп. Високоговорителят излъчва импулси на равни интервали, и те са фиксирани електроннолъчева осцилоскоп (вж. Фиг.). Когато един импулс е получено MIC, той също ще бъде регистриран осцилоскоп. Ако е известен времеви характеристики на осцилоскоп, може да се намери на интервал от време между две импулси.

Измерена разстоянието между високоговорителя и микрофона. Скоростта на звука може да се намери от формула скорост = разстояние / време.

Скоростта на звука в различни среди

Скоростта на звука е по-висока в твърди вещества от течности в и течности при по-високи, отколкото в газове. Извършва се през последните експерименти на Женевското езеро, показа, че скоростта на звука във вода е много по-висока, отколкото във въздуха. В сладка вода, скоростта на звука е 1410 MS-1. в морска вода - 1540 мсек -1. В желязо скорост на звука е около 5000ms-1.

Изпращане на аудио сигнали, и като отбелязва интервалът от време до пристигането на сигнала за връщане (ехо), е възможно да се определи дълбочината на морето и местоположението на риба училища. По време на войната, с висока честота на звука ехо сирените са били използвани за откриване на мини. Прилепите в полет с помощта на специална форма на ехо сигнал за откриване на препятствия. Прилепът излъчва високочестотен звук, който се отразява от обекта по пътя си. Mouse чува ехо, определя местоположението на обекта и да го избягва.

Скоростта на звука във въздуха зависи от атмосферните условия. Скоростта на звука е пропорционална на корен квадратен от частното на натиска върху плътността на разделението. промени в налягането не влияят на скоростта на звука във въздуха. Това се дължи на факта, че увеличава налягането води съответно увеличаване на налягането и плътността на съотношението плътност е постоянна.

В скоростта на звука във въздуха (както във всяка газ) се влияе от промените в температурата. Закони за газове показват, че съотношението на налягане до плътност пропорционална на температурата в градуси по Келвин. По този начин, скоростта на звука е пропорционална на √T. Звуковата бариера е по-лесно да се преодолее най-голяма надморска височина, защото там е по-ниска от температурата.

На влиянието на скоростта на звука се променя в влажност. Плътността на водна пара, по-малко от сухото тегло на въздуха при същото налягане. През нощта, когато влажността се покачва, звук пътува по-бързо. Звуци могат да бъдат чути по-ясно тихо мъглива нощ.

Това отчасти се дължи на влага, и отчасти се дължи на факта, че обикновено се осъществява в тези условия температурна инверсия, в който са пречупени звуците, така че те не са разпръснати.

Физика 7 клас

Физика 8 клас

Физика 9 клас

Peryshkina учебник по физика AV за 9 клас завършва курс по физика от основния училището и отговаря на минималното съдържание на основно образование.

GDZ 7-9 клас

Домашна работа по физика учебници Peryshkina: GDZ за клас 8 изтегляне. reshebnik по физика клас 9 изтегляне.