Порядок выполнения задания 1

1. Измерить длину воздушного столба l в трубке. (0,440 м)

2. Подключить звуковой генератор к телефону Т ₁, для чего двухпозиционный переключатель П (рис. 1) установить в положение 1.

3. Плавно изменяя частоту подаваемого на телефон Т₁ напряжения, по минимумам тока, текущего через микрофон (при этом стрелка микроамперметра отклоняется влево, на микрофоне будет узел стоячей волны), определить последовательный ряд собственных частот ν_n воздушного столба. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Результаты измерений и расчётов для определения скорости звука в воздухе.

4. Обозначив в формуле (12) x = n, y = n_n, a = c/2l, найти среднее значение и относительную случайную погрешность с методом наименьших квадратов (см. Приложение 1).

5. Построить график ν_n = f(n).

6. Используя график и формулу (13), определить среднее значение скорости звука в воздухе. Сравнить полученные результаты с табличным значением величины с.

Порядок выполнения задания 2

1. Двухпозиционный переключатель П (рис. 1) установить в положение 2.

2. Провести контрольные измерения величин L, d, n, входящих в правую часть равенства (15). Для измерения резонансной частоты необходимо, плавно изменяя ручкой “расстройка частоты” частоту подаваемого на электромагнит телефона T ₂ напряжения, определить такое значение частоты ν, при котором наступает резонанс (при необходимости расстояние от телефона Т ₂ до пластинки регулируется винтом В ₂).

3. Оценить минимальную относительную погрешность прямых измерений L, d, n. Приборную погрешность n считать равной 0,01 n.

4. Оценить минимальную относительную погрешность косвенных измерений величины c.

5. Изменяя L в пределах от 8,0 см до 12,5 см, определить соответствующие им значения резонансной частоты n. Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 1.

Результаты измерений и расчётов для определения скорости звука в стали.

6. Обозначив в формуле (15) x = 1/L², y = n, определить среднее значение и относительную случайную погрешность с методом наименьших квадратов. Сравнить полученный результат с табличным значением скорости продольных звуковых волн в стали.

7. Оценить полную относительную погрешность e косвенных измерений скорости звука в стали.