Báo cáo thực hành: Đo tốc độ truyền âm trong không khí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (619.65 KB, 5 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

Họ và tên: Nhóm: Điểm

Lớp: 12A Ngày: 1. Chuẩn bị (2 điểm)x1:

2. Kĩ năng thực hành (2 điểm)x1:
3. Xử lí, đánh giá số liệu (3 điểm)x2:

Tổng:

BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM
Bài thực hành: XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU

1. Kiến thức: Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định tốc độ truyền âm.

2. Kĩ năng: Dựa vào hiện tượng cộng hưởng âm trong cột khơng khí và dao động của nguồn âm. Đo
bước sóng  khi đã biết trước tần số f, từ đó suy ra tốc độ v của âm trong khơng khí. rèn luyện kỹ năng
sử dụng các dụng cụ thực hành.

3. Thái độ: ...
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Từ điều kiện để có sóng dừng trong cột khơng khí,

suy ra khi chiều dài cột khơng khí thỏa: m4




l

với: m = 1, 3, 5,… thì xảy ra cộng hưởng.  Chiều

dài cột khơng khí trong ống có giá trị: 4


,
3
4

,
5
4

,
7
4


, ... thì sẽ nghe thấy âm to nhất.

Từ công thức:

v
f
 

nếu biết trước f và đo được λ, ta sẽ tính được v.
III. DỤNG CỤ THỰC HÀNH

1. Ống cộng hưởng,trong suốt, dài 70 cm, đường kính 40 mm, có gắn thước

milimet.

2. Pittơng bằng kim loại bọc nhựa, đường kính 38 mm, có vạch chuẩn xác
định vị trí.

3. Dây treo pittơng, dài 1,5m; một đầu có móc treo.
4. Trụ thép inox đặc, dài 75 cm, đường kính 10mm
5. Đế 3 chân bằng thép, có hệ vít chỉnh can bằng.
6. Tay đỡ ống cộng hưởng.

7. Rịng rọc, đường kính 40 mm,có ổ bi.

8. Loa điện động 4 Ω - 3 W nối tiếp với điện trở 10 Ω - 5 W, lắp trong hộp bảo vệ có cán bằng trụ thép
và lỗ cắm điện.

9. Khớp nối đa năng, có vít hãm

10. Máy phát tần số 0,1 – 1000 Hz; tín hiệu hình sin,điện áp ra cực đại 14 Vpp / 8 Ω.
11. Âm thoa 440 Hz.

12. Âm thoa 512 hz.

13. Búa gõ âm thoa, cán bằng gỗ, đầu bằng cao su.

14. Bộ 2 dây nối mạch điện, dài 50 cm, hai đầu có phích cắm.
IV. TIẾN TRÌNH THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

a) Đặt miệng dưới của ống công hưởng gần sát với mặt loa điện động. Dùng hai dây dẫn có đầu phích
nối loa điện động với 2 lỗ cắm ở mặt sau của máy phát tần số (Hình 3). Cắm phích lấy điện của máy

/
4
3
/
4
5
/
4
7
/
4

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

phát tần số vào nguồn điện ~ 220 V. Bật công tắc ở mặt sau của máy phát tần số để các chữ số hiển thị
trên ô cửa tần số.

- Vặn núm THANG ĐO sang vị trí 100 – 1 000 Hz.

- Nhấn nút TĂNG hoặc nút GIẢM để điều chỉnh sao cho tần số hiển thị trên ô cửa TẦN SỐ đạt

giá trị f = 500 Hz.

- Điều chỉnh núm BIÊN ĐỘ để nghe thấy âm phát ra từ loa

điện động vừa đủ to.

b) Cầm đầu sợi dây có móc treo, thả cho mặt đáy của pittông nằm
gần sát đầu dưới của ống thủy tinh.Sau đó kéo từ từ pittơng lên để
tăng dần độ dài l của cột khơng khí trong ống thủy tinh. Do có sự
giao thoa giữa sóng ơng từ loa truyền tới và sóng âm phản xạ từ
mặt pittơng, nên trong cột khơng khí sẽ xảy ra hiện tượng cộng

hưởng sóng dừng gồm các nút ( có biên độ cực tiểu a min = 0 ) và
các bụng (có biên độ cực đại a max) nằm xen kẽ cách đều nhau khi
độ dài l của cột khơng khí có giá trị thích hợp bằng:

4
)
1
2

(  

 k

l

(1)

Với k = 0,1,2,3,….. là một số nguyên và là bước sóng của âm
truyền trong khơng khí. Vì thế, nếu vừa kéo pittơng lên cao dần
khỏi miệng ống thủy tinh và vừa lắng nghe âm phát ra thì ta có thể

xác định được hai vị trí kế tiếp l1 và l2 của pittơng trên thước milimet khi nghe thấy âm to nhất. Thực
hiện 3 lần phép đo này. Ghi các vị trí l1 và l2 của pittông trong mỗi lần đo vào Bảng 1.

Lần đo f = (500 ± 1) Hz

l (mm) l2(mm) d = l2 – l1(m) 2d (m)

1
2
3

(∆l)max = (∆l)max = = ………

Từ công thức 1 ta suy ra khoảng cách d giữa hai vị trí l1 và l2 đúng bằng khoảng cách giữa hai bụng

sóng kế tiếp và có giá trị bằng nửa bước sóng của âm tức là:

2 1 2





l l

d

(2)

c) Căn cứ các giá trị của khoảng cách d ghi trong Bảng 1, tính giá trị trung bình  và sai số tuyệt đối

cực đại (∆) max của bước sóng âm:

 = 2 d=………. (m).

d) Xác định tốc độ v của âm truyền trong khơng khí ( ở nhiệt độ phịng thí nghiệm) theo cơng thức :

v =  f = ………..(m/s).

Ghi chú: Có thể làm lại thí nghiệm này với các âm có tần số f = 600; 700; 800 Hz. Với mỗi tần số,
thực hiện 3 lần phép đo khoảng cách d giữa hai vị trí l1 và l2 của pittông khi nghe thấy âm to nhất.
Bảng 2.

Lần đo f = (660 ± 1) Hz

l (mm) l2(mm) d = l2 – l1(m) 2d (m)

1
2
3

(∆l)max = (∆l)max = = ………

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Bảng 3.

Lần đo f = (780 ± 1) Hz

l (mm) l2(mm) d = l2 – l1(m)  2d (m)

1
2
3

(∆l)max = (∆l)max = = ………

V. XỬ LÍ SỐ LIỆU, ĐÁNH GIÁ SAI SỐ
Giả sử với f = 500 Hz

▪  2