Lydhastighed i luft ved resonansforsøg

Formålet er at bestemme lydhastigheden i atmosfærisk luft ved et resonansforsøg.

2.Materialer:

Vandsøjle med målebånd og niveaukugle

Funktionsgenerator med frekvensmeter

Højtaler

Skydelære

termometer

Logger-pro

3.Opstilling:

Fremgangsmåde

Højtaleren anbringes 3 – 4 cm over mundingen.

Inden funktionsgeneratoren blev tændt, skulle det checkes, at ”DC Power Amplifier”-knappen var skruet helt ned.

Frekvensen blev stillet på ca. 400 Hz, og amplituden skuede vi meget lidt op, så man kun lige kunne høre højtaleren.

Den første resonans (y1) fandt vi ved at sænke niveaukuglen, indtil man kunne høre, at resonansen var der.

Den anden resonans (y2) fandt vi ligeledes.

Frekvensen hævede vi i spring på ca. 100 Hz op til og med ca. 1000 Hz, hvor de to resonanspositioner y1 og y2 blev aflæst med mm-nøjagtighed.

Til sidst målte vi rørets indre diameter, D og aflæse temperaturen, t.

Teori:

Ifølge teorien er afstanden mellem to naboknuder netop ?/2, en halv bølgelængde.

Afstanden mellem nærmeste knude og bug netop ?/4., en kvart bølgelængde.

Hvis vi derfor i ovenstående kalder positionen, hvor der første gang er resonans for y1, og tilsvarende for y2, vil der gælde:

Bugen er imidlertid en lidt uden for mundingen; det kalder man mundingskorrektionen. Denne korrektion er en bestemt brøkdel (k) af diameteren (D) af resonansrøret.