Fyzikální praktikum I |
úloha X |
Rychlost šíření zvuku
Studijní text
Pracovní úkol:
- Určete rychlost šíření podélných zvukových vln v mosazné tyči
metodou Kundtovy trubice. Z naměřené rychlosti zvuku stanovte modul
pružnosti v tahu E materiálu tyče.
- Změřte rychlost zvuku ve vzduchu a v oxidu uhličitém pomocí
uzavřeného resonátoru. Výsledky měření zpracujte metodou lineární
regrese a graficky znázorněte.
- Vypočítejte Poissonovu konstantu κ oxidu uhličitého
z naměřené rychlosti zvuku.
Klíčová slova:
rychlost šíření zvuku (v plynu, v pevné látce), uzavřený rezonátor
Pokyny k měření:
- Odhadněte, jaká bude nejnižší rezonanční frekvence uzavřeného rezonátoru délky 0,8 m
naplněného vzduchem resp. kysličníkem uhličitým. Tento odhad vám bude sloužit
k nastavení vhodného frekvenčního rozsahu RC generátoru při měření a ke
kontrole, zda byla výměna plynu v rezonátoru řádně provedena.
- Ve vzduchu proveďte měření při konstantní délce rezonátoru i konstantní frekvenci
zdroje, v CO2 pouze při konstantní délce rezonátoru.
- Manipulaci s tlakovou nádobou mohou provádět pouze osoby k těmto úkonům
školené. V praktiku jsou to pouze odborní instruktoři.
- Kysličník uhličitý se v trubici drží i při otevřených ventilech. Proto je
před měřením rychlosti ve vzduchu třeba pomocí balónku provést výměnu tohoto plynu za
vzduch. O postačující výměně se přesvědčíte např. stabilizací základní rezonanční
frekvence (rezonanční frekvence se nesmí měnit při dalším profouknutí trubice pomocí
balónku a musí odpovídat odhadu pro použitou délku rezonátoru a tabulkovou
hodnotu rychlosti zvuku).