Предложите определения скорости звука в воздухе и опишите его.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1-12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ С ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА Студент группы Допуск Выполнение Защита Цель работы: определить качественные характеристики звука; измерить скорость распространения звука. Приборы и принадлежности: звуковой генератор, электронный осциллограф, лабораторная установка. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ. Звук по своей физической сущности представляет собой волновой процесс, распространяющийся в среде в виде возмущения вещества и переносящий в различных направлениях энергию этих возмущений. Самое простое математическое описание имеет волновой процесс в форме гармонических колебаний состояния среды, распространяющихся в одном направлении. В воздухе такого рода возмущения среды представляет собой меняющиеся по гармоническому закону уплотнения и разрежения газа в направлении распространения звуковой волны. Органами слуха они воспринимаются как звук определенной громкости (интенсивности) и тона (частоты). Пусть некоторая частица O на оси Ox (рис.1) является источником возмущений, меняющихся по гармоническому закону: ξ (0, t ) = A cos(ω ⋅ t ) . (1) Эти колебания частицы в результате упругого взаимодействия тотчас передаются соседней частице, от нее – следующей частице и т.д. Этот процесс распространения взаимодействий происходит с конечной скоростью v, вследствие чего произвольная частица на оси Ox будет вовлечена в колебательное движение с запаздыванием на x время τ= ,т.е. колебания любой точки, расположенной на оси Ox с такой же фазой колебаний, что и в точке O v запишутся в виде: ⎛ ω ⎞ ξ ( x, t ) = A cos⋅ ω (t − τ ) = A cos⎜ ω ⋅ t − x⎟ . (2) ⎝ v ⎠ В таком простейшем описании волнового процесса предполагается, что потерь энергии при передаче воздействий от одной частицы к другой нет, поэтому амплитуда колебаний A всех частиц среды одинакова. Для описания волнового процесса распространение звука в воздухе заменим точечный источник колебаний на бесконечную плоскую мембрану, расположенную перпендикулярно оси Ox в ее начале. v x = const ξ = ( 0, t ) x 0

N2

I=q/t=4.94/11=0.45 А.

N5

I=q/t=1.11/8=0.14 А.

N7

q=Ne, где N - кол-во частиц, а е- масса одной частицы.

I=q/t, подставим и получим I=(N*e)/t

Отсюда t=(N*e)/I=(4.41*10¹⁹*1.6*10⁻¹⁹)/8.39=0.84c

N9

A=U*I*t

I=q/t

Подставим и получим A=U*(q/t)*t, t сокращаем и получим A=Uq, отсюда U=A/q=387.57/8.36=46.36 В.

N10

2.4 V 0.5 A

Первая цифра - напряжение

Первая буква - В (Вольт)

Вторая цифра - сила тока

Вторая буква - А (Ампер)

N13

По закону Ома: R=U/I=7.56/0.58=13.03 Ом.

N14

A=U*I*t

I=q/t

A=U*(q/t)*t, t сокращаем и получаем A=Uq.

По закону Ома: U=IR

Подставляем и получаем A=I*R*q, отсюда

I=A/(R*q)=406/(10.4*36)=1.084 А = 1084мА

N16

R=q*(l/S), где q - удельное сопротивление.

Отсюда, l=(R*S)/q=(6*0.13)/0.055=0.78/0.055=14.18 м.

Если выбрать проволоку с большей площадью поперечного сечения, то такой проволоки потребуется больше.

4,6 см/с

Объяснение:

Скорость приближения к зеркалу 2.3 см/с, изображение тоже движется, но в противоположную сторону, значит скорость приближения шарика к изображению, соответственно и изображения к шарику равна: 2.3+2.3=4.6 см/с

Чтобы лучше понять решение можно посмотреть ещё одну задачу из сборника Пёрышкина:

№ 996. Девочка приближается к зеркалу со скоростью 0,2 м/с. С какой скоростью изображение девочки приближается к зеркалу? к девочке?

№ 996. К зеркалу со скоростью 0,2 м/с, к девочке в два раза быстрее (скорость сближения) — 0,4 м/с.