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声速测量实验报告数据处理

来源:www.huaxiangrongfz.com 时间:2024-05-16 08:06:23 作者:第一处理网 浏览: [手机版]

声速测量实验报告数据处理(1)

实验介绍

  本次实验是通过测量声波在不同介质的传播速度,来求解声速的实验www.huaxiangrongfz.com第一处理网。实验使用到的仪器有:示波器、信号发生器、定时器、容式麦克等。

实验原理

  声波在介质的传播速度与介质的密度、弹性模量等有关。在实验们通过测量声波在不同介质的传播时间,来算声速。

实验们使用了两种介质:空和水kuS。在空,声波的传播速度为$v_1$;在水,声波的传播速度为$v_2$。们可以通过测量声波在两种介质的传播时间$t_1$和$t_2$,来求解声速$c$。根据声波在介质的传播距离相等,们可以得到以下公式:

  $$v_1=\frac{d}{t_1}$$

  $$v_2=\frac{d}{t_2}$$

  $$c=\frac{v_2}{v_1}\times c_0$$

,$c_0$为声速在空的传播速度。

实验步

  1. 将容式麦克插入示波器的Y1通道,将信号发生器插入示波器的X通道www.huaxiangrongfz.com

2. 将信号发生器的频率设置为1kHz,输出正弦波信号。

  3. 将容式麦克放在距离信号发生器10cm的位置,调整示波器的Y1通道的增益,使得正弦波信号在示波器上显示出来。

  4. 记下正弦波信号的峰值时间$t_1$,并算出声波在空的传播时间$t_1' = t_1/2$。

  5. 将容式麦克放在距离水面10cm的位置,调整示波器的Y1通道的增益,使得正弦波信号在示波器上显示出来原文www.huaxiangrongfz.com

6. 同样记下正弦波信号的峰值时间$t_2$,并算出声波在水的传播时间$t_2' = t_2/2$。

  7. 根据公式$c=\frac{v_2}{v_1}\times c_0$,算出声速$c$。

数据处理

在实验们记下了声波在空和水的传播时间$t_1'$和$t_2'$,分别为0.0004s和0.002s。根据公式$c=\frac{v_2}{v_1}\times c_0$,们可以算出声速$c$的值原文www.huaxiangrongfz.com

  们已知声速在空的传播速度$c_0=340m/s$,因此:

  $$c=\frac{v_2}{v_1}\times c_0=\frac{0.1}{0.0004}\times 340m/s=85,000m/s$$

声速测量实验报告数据处理(2)

实验误差分析

  在实验,可能存在以下误差:

  1. 容式麦克的位置不准确,导致测量的传播时间有误差。

  2. 信号发生器的频率不准确,导致测量的传播时间有误差。

  3. 水面不平整,导致声波在水传播的速度不稳定,影响测量结果。

实验结论

通过本次实验,们成地测量了声波在空和水的传播时间,并算出声速为85,000m/s来源www.huaxiangrongfz.com。在实验过程们也识到了误差来源,为以后的实验做好了准备。

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