Måling af lydens hastighed i luft

Formålet med denne øvelse er at måle og beregne lydens hastighed ved to forskellige temperature - i koldere og varm luft.

Teori

Lyd udbreder sig som longitudinale bølger i luft. Lydens hastighed i luft stiger med temperaturen. Fx er den 331 m/s ved 0C, men 343 m/s ved 20 C.

For noget der bevæger sig med en konstant hastighed, vil den tilbagelagte afstand være proportional med tiden:

Afstand y=hastighed·tid (x)

Dette skal vi senere bruge til at bestemme konstanten a, altså lydens hastighed, ud fra vores målinger ved hjælp af lineær regression.

Den teoretiske værdi for lydens hastighed er givet ved:

v=331,3ms·1+T273,15 ?

T = temperatur i °C

Opstilling

To mikrofoner er placeret på linje med hinanden med en målt afstand mellem dem. Begge mikrofoner er sluttet til en MC-24 tæller med stopur. Når der klappes med et klaptræ vil lyden herfra blive registreres af den første mikrofon og starte stopuret. Når den anden mikrofon registrerer lyden stoppes uret igen. Tiden vil på MC-24 tælleren fremkomme i millisekunder.

0000005.83

klaptræ

Mikrofon A

Mikrofon 2

MC-24 tæller med stopur

afstand

I forsøg 2, hvor vi skulle måle på lydens hastighed i varm luft, satte vi varme kogeplader mellem de to mikrofoner.