. Радіолокаційна станція (РЛС) працює на довжині хвилі 1 см. Визначити швидкість об'єкта, що летить прямо на РЛС, якщо різниця частот прийнятого (відбитого від об'єкта), і випроміненого станцією сигналу 120 кГц.

ДО ТЬ ВИКОНАТИ ЛАБОРАТОРНУ

Лабораторна робота № 6 Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за до сучасних цифрових засобів

Мета роботи: навчитися визначати частоту звучання джерела звуку, вимірювати швидкість поширення звуку, дослідити залежність гучності звуку від амплітуди і висоти тону від частоти коливань, залежність гучності звуку і висоти тону від довжини повітряного стовпа.

Прилади і матеріали: смартфон чи планшет із завантаженою програмою Spectrum Analyzer (keuwlsoft, Android, free), дощечка с трьома вбитими цвяхами, гумовий шнур (авіаційна гумка), металева лінійка з міліметровими поділками, найпростіша кулькова ручка без стержня.

Xід роботи

Завдання 1. Виготовте «струнний музичний інструмент».

1. Зв’яжіть гумовий шнур у петлю та розтягніть його між трьома вбитими в дощечку цвяхами.

2. Виміряйте частоту звучання «струни» за до програми Spectrum Analyzer (програму можна завантажити в Play Market або App Store). Для цього прикладіть дощечку до корпуса смартфона біля мікрофона і збудіть коливання «струни».

= Гц.

3. Виміряйте довжину «струни».

м.

4. Врахувавши, що на довжині струни «вміщується» половина довжини хвилі, і те, що швидкість поширення хвилі визначається за формулою = і обчисліть її значення.

= м/с.

5. Зробіть висновки.

Завдання 2. Вивчіть характеристики звуку.

1. Покладіть металеву лінійку на стіл так, щоб вона виступала на 10-12 см, і міцно притисніть рукою до краю стола.

2. Другою рукою відхиліть виступаючий кінець лінійки на невеликий кут і відпустіть, змусивши лінійку коливатися. На слух орієнтовно оцініть висоту тону (частоту коливань) і гучність звуку.

3. Повторіть дії, відхиливши лінійку на більший кут. Як змінилися гучність звуку і висота тону?

4. Повторіть дії, змінивши довжину виступаючої частини лінійки. Як змінилася гучність звуку і висота тону?

5. Тримаючи відкритий кінець корпуса ручки біля рота, закрийте нижній кінець пальцем і подуйте так, щоб утворився звук. Як залежить гучність звуку від сили, з якою дують?

6. Проведіть аналогічний дослід, тримаючи біля рота ковпачок від ручки. Як залежить висота тону отриманого звуку від довжини повітряного стовпа?

7. Зробіть висновки.

Для допитливих

1. Два однакових камертони, що звучать, піднесли до металевої кульки, підвішеної на нитці.

Поясніть відмінності у відхиленні кульки. Порівняйте гучності звуку камертонів. Порівняйте частоти звукових коливань камертонів.

2. Утримуючи гумовий шнур завдовжки приблизно 6 см у двох руках, розтягніть його так, щоб довжина становила приблизно 10 см. Пальцем однієї руки надайте шнуру коливального руху і, змінюючи його довжину, дослідіть зміну гучності звуку та висоти тону.

Объяснение:

1)

2)

3)

1(а).Максимальное значение какой-либо переодически изменяющейся величины

1(б).Ep=k*x^2/2=F*x/2  

k- жесткость

x- величина деформации

2.длина волны равна произведению скорости на период а значит равна отношению скорости на частоту

4:6=1.5 м

3.Определите амплитуду колебаний  - 15 см,

циклическую частоту⇒5*π=омега , радиан в секунду ,

период T=1/f=1/2,5=0,4 секунды и

частоту колебаний 5*π=2*π*f⇒f=2,5 Гц

4.l=10 см

Объяснение:

Формула периода математического маятника 2π

Соответственно чтобы период увеличился в 3 раза, нужно длину нити увеличить в 3^2=9 раз.

Из этого можем составить пропорцию

l/9l=l/l+80

Из этого l=10 см

5.

потенциальная энергия пружины по модулю kx²/2     кинетическая mv²/2

x=x0sin(2πt+π/6) см =x0sin(2πt+π/6)*1/100 м

v = x'(t)=x0cos(2πt+π/6)*2π/100 м/сек

Ек=m*x0²*4π²cos²(2πt+π/6)/2*10⁴=kx0²sin²(2πt+π/6)/2*10⁴

4π²x0²cos²(2πt+π/6)=(k/m)x0²sin²(2πt+π/6)

учитываем √k/m=ω=2π → k/m=4π²

cos²(2πt+π/6)=sin²(2πt+π/6)

tg²(2πt+π/6)=1   2πt+π/6=π/4+πk/2

2t+1/6=1/4+k/2   t=1/24+k/4  k=0,1,2,3... при этих k t>0