„Ile ma mach?” – Pomiar prędkości dźwięku. Wykonali: Paulina Oleś Krzysztof Mika Sylwester Sołtys

Co to dźwięk? Dźwięk - jest to fala akustyczna, która rozchodzi się w danym ośrodku ( takim jak - ciało stałe, płyn i gaz) zdolna wytworzyć wrażenie słuchowe, które dla człowieka zawarte jest w paśmie między częstotliwościami granicznymi od ok. 16 Hz do 20 kHz Używa się też terminu dźwięki słyszalne – na określenie dźwięków z zakresu częstotliwości i natężeń, które rejestruje człowiek, dla odróżnienia od dźwięków zbyt cichych bądź zbyt niskich lub zbyt wysokich, by mogły być zarejestrowane przez ludzkie ucho przeciętnego człowieka.

Użyte przyrządy Do doświadczenia użyliśmy: x2 Stoper ; Sznurek o długości jednego metra ; Ekierkę ; Dwie metalowe pokrywki o średnicy 35cm.

Doświadczenie – krok po kroku Naszym pierwszym krokiem było odmierzenie odległości jaka jest z balkonu do podłoża ziemi, następnie wyznaczyliśmy bardzo szczegółowo odległości dzielące odległość placu co do jego symetrycznego środka. Naszym trzecim krokiem było ustawienie w jakim punkcie balkonu ma znaleźć się osoba uderzająca o siebie dwoma pokrywkami wykonanymi z metali ekstrudowanych, aby dźwięk rozchodził się prosto do osób stojących w polu odbioru dźwięku, z których jedna znajduje się w równej odległości co do drugiej. Następnie zostało wykonane uderzenie w naczynia, osoby mające stopery za ich pomocą odmierzyły czas dotarcia dźwięku. Wszystkie obliczenia zostały wykonane bardzo szczegółowo gdyż poczyniliśmy do tego wiele prób aby móc w pełni oddać dokładność swych pomiarów a wszystko to z ogromnej pasji do przedmiotu którym jest fizyka.

Krótki filmik

Wyniki pomiaru Odległość od balkonu do podłoża –4,95m. Odległość od ziemi pod balkonem do końca podwórka-48,6m. Usłyszeliśmy dźwięk w połowie podwórka po 0,08s, a na koncu po 0,16s.

α Wyniki doświadczenia 4,95m POMIARY 48,5m obserwator2 Źródło dźwięku obserwator1

OBLICZENIA Korzystając z twierdzenia Pitagorasa obliczamy długość przeciwprostokątnej: (4,95m)²+(48,6m)²=x² (4,95m)²+(24,3m)²=x² Co daje nieco większą odległość 48,86m, 24,81m Dodatkowo wzniesienie balkonu umożliwia lepszy punkt obserwacji, a tym samym dokładniejszy pomiar.

POMIAR ODLEGŁOŚCI W celu dokładniejszych pomiarów dokonaliśmy 5 prób :  Pomiaru wysokości balkonu uzyskując wyniki: 4,9m, 5,00m, 4,95m, 4,92m, 4,98m Co daje średni wynik: 4,95m  pomiaru odległości: 48,4m, 48,6m, 48,8m, 48,6m, 48,6m Co daje średni wynik: 48,6m

POMIAR CZASU  Pomiaru czasu w połowie odległości: 0,08s, 0,07s, 0,09s, 0,07s, 0,09s Średni czas: 0,08s  Dla całej odległości: 0,16s, 0,17s, 0,15s, 0,16s, 0,16s Średni czas: 0,16s

OBLICZENIE SZYBKOŚCI DŹWIĘKU Korzystamy z zależności V=S/t W obu przypadkach czyli dla połowy i całej odległości uzyskaliśmy wyniki: 305,375m/s i 310,125m/s Co daje ostateczny wynik: 307,75m/s

Wnioski Taka zabawa z fizyką to niezła frajda. Co do dokładności to może nie była zbyt wielka, ale otrzymany wynik wskazuje, że nie było tak źle, porównując wynik z książkowym. Błąd obliczeń był spowodowany niedokładnością przyrządów pomiarowych, czasem reakcji na obraz i dźwięk.

Dzi ę kujemy za uwag ę !