 |
|
Порядок выполнения работы.
1. Подключить разъем 7 модуля «Резонатор» к разъему «Термостат» ИСТ – 3 черным кабелем «Тюльпан».
2. Включить ИСТ – 3 (тумблер «сеть» переключить в верхнее положение).
3. Ручки «Температура» и «Нагрев» повернуть против часовой стрелки до упора.
4. Нажать кнопку «Т1» ИСТ – 3.
5. Ручку «Амплитуда» модуля «Резонатора» повернуть по часовой стрелке до упора, ручку «Частота» - против часовой стрелки до упора.
6. Записать в таблицу 1 показание tкомн.(в 0С) с цифрового индикатора ИСТ- 3.
7. По максимуму амплитуды, регистрируемой индикатором Н2 (рис.5), определить резонансные частоты для двух гармоник при комнатной температуре, плавно вращать ручкой «Частота» по часовой стрелке. Результаты записать в таблицу 1.
8. Включить нагреватель (тумблер «ВКЛ» на ИСТ – 3 поднять вверх).
9. Ручкой «Нагрев» установить напряжение (– 18 – 20)В.
10. Задать нужные значения температуры регулятором «Температура» системы ИСТ – 3. (Начиная с 40 0С до 80 0С). Если температура датчика приближается к установленной регулятором «Температура», то включается режим термостатирования. При этом светятся два индикатора зеленый Н2 и красный Н3. Рост температуры прекращается.
11. Записать показания температуры с цифрового индикатора ИСТ – 3 в таблицу 1.
12. Повторить для данной температуры п. 7.
13. Аналогичные измерения провести для 3 – 5 – ти значений температуры t(0С).
14. По формуле (22) рассчитать скорость звука u. Результаты записать в таблицу 1.
15. По формуле (13) определить показатели адиабаты воздуха, занести в таблицу 1.
16. Сравнить полученные практические значения ﻻ с теоретическим ﻻт= 
, где i – число степеней свободы, для воздуха принять i=5.
17. Объяснить расхождения в значениях ﻻ и ﻻт.
Примечание. При нагрузке источника питания нагревателя загорается индикатор «Амплитуда» на ИСТ – 3 и раздается непрерывный звуковой сигнал. Для сброса режима защиты нужно снизить до нуля и вновь восстанавливать напряжение питания регулятором «Нагрев» или выключить и вновь включить питание.
Таблица 1. Результаты измерений.
| t,0C | (комн.) | ||||
| n1,Гц | |||||
| n2,Гц | |||||
| u,м/c | |||||
| ﻻ |
l=0.18 м – длина трубки (резонатора);
М=29 
10-3 
- молярная масса воздуха;
R=8.31 
- универсальная газовая постоянная.
Контрольные вопросы.
1. Дать определение упругой волны. Виды волн (продольные и поперечные).
2. Характеристики звука: громкость, высота и тембр.
3. Получить волновое уравнение (5).
4. Каков процесс распространения звука в газах? Записать уравнение Пуассона. Дать определение теплоемкостей Ср и Сv, число степеней свободы i.
5. Вывести уравнение (13).
6. Получить уравнение стоячей волны (узлы и пучности, их координаты).
7. Объяснить метод определения скорости звука. Получить уравнение (22).
Литература.
1. Трофимова Т.И. курс физики. М., «Высшая школа», 2006 г.
2. Савельев И.В. курс общей физика «Наука», М., 2004 г.
3. Руководство к лабораторным занятиям по физике. Под редакцией Л.Л. Гольдина. М., «Наука», 2002 г.