„Fizyka da się lubić” edycja 2014

Część eksperymentalna.

Potrzebne były:Wąż długości ok. 1m2 Naczynia napełnione wodą z otworami w dnie

do przymocowania wężaMikrofon zbierający dźwiękKamertonTaśma mierniczaStojakKomputer do odsłuchania oraz nagrania dźwiękuAparat fotograficzny do wykonania zdjęć

Przygotowywanie potrzebnych narzędzi do przeprowadzenia eksperymentu.

A tak wyglądał cały zestaw

Po napełnieniu wodą naczyń można było regulować słup cieczy. Podczas uderzenia

młoteczkiem o kamerton powstawał dźwięk. Po zbliżeniu do naczynia na wysokości 17.6cm uległ wzmocnieniu. Kilkakrotnie powtórzone doświadczenie wykazało podobne rezultaty

(17,5, 17,3, 17, 6, 17,8, 17,7). Można było wówczas obliczyć średnią wysokość

wzmocnienia dźwięku.

Przebieg doświadczenia

Po przeprowadzeniu kilku prób zaobserwowaliśmy wzmocnienie fali na

ekranie komputera dzięki czemu mogliśmy odsłuchać ponownie większe natężenie

dźwięku.

Dzięki średniej uzyskanej z pomiarów wysokości fali obliczyliśmy błąd pomiarów a następnie prędkość dźwięku w powietrzu.

Wyniki pomiarów długości wynosiły: 17,2; 17,3; 17,7; 17,8; 17,6; 17,4;17,8; 17,6; 17,5; 17,5

Częstotliwość fal kamertonu wynosi 435 Hz

smv

obliczamyfZe

mf

mcm

f

f

śćNiepewno

x

x

xNiepewnośi

arŚr

arŚr

1566,037,305

* wzoru v

435Hz

00036,0702,0

702,02,70

metry na zamieniamych centymetra wDłługoś

036,02,70

009,055,1741

17,55

0,165

165,0

10:55,176,1755,175,1755,176,1755,178,1755,174,17

55,176,1755,178,1755,177,1755,173,1755,172,17

55,17.

10:)6,175,176,178,174,17

6,178,177,173,172,17(.

Otrzymana wartość prędkości dźwięku znacznie odbiega od wartości rzeczywistej, która powinna wynosić ok. 340 m/s. Jako zespół przygotowujący staraliśmy się aby otrzymane wyniki były jak najbardziej poprawne. Ze względu na brak odpowiednio przystosowanego do badania sprzętu wynik okazał się niedokładny. Na jego wartość mogły mieć też panujące w klasie warunki (ciśnienie, temperatura, wilgotność).Niepewności pomiarowe wynikają także z:- nieregularnego kształtu naczynia - błędu wynikającego z czasu ludzkiej reakcji- bezwładności cieczy

Łukasz MastejJakub Gajda

Autorzy pracy