Bài 15: Thực hành: Đo tốc độ truyền âm

Tham khảo:

Có nhiều cách để đo tốc độ truyền âm.

- Cách 1: Có thể thả rơi 1 vật xuống một giếng cạn, đo thời gian từ lúc thả rơi đến khi nghe thấy âm thanh từ dưới giếng phản xạ lại. Đo độ sâu của giếng và kết hợp với thời gian đo được (thời gian rơi + thời gian truyền âm) là sẽ tính được tốc độ truyền âm.

- Cách 2: Sử dụng dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm như hình dưới:

Tham khảo:

Hiện tượng xảy ra trong ống thuỷ tinh là sóng dừng.

a) Khi pít-tông di chuyển, độ to của âm thanh nghe được sẽ thay đổi liên tục, có lúc to, có lúc rất nhỏ (hoặc không nghe thấy gì). Khi chúng ta nghe thấy to có nghĩa là tại đó đang có giao thoa với biên độ cực đại (hay bụng sóng), khi âm thanh rất nhỏ hoặc không nghe thấy là tại đó đang có giao thoa cực tiểu (nút sóng).

b) Khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của pít-tông mà âm thanh nghe được to nhất cho phép xác định đại lượng bước sóng. Vì khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của cực đại giao thoa bằng nửa bước sóng. Từ đó ta xác định được bước sóng của âm.

c) Để đo được tốc độ truyền âm ta cần xác định thêm đại lượng chu kì (tần số) dựa trên đồ thị xuất hiện ở máy phát tần số.

Kết quả thí nghiệm tham khảo và cách xử lí số liệu:

Với f₁ = 440 Hz  ± 10 Hz

- Bước sóng trung bình \(\overline \lambda   = 2\left( {\overline {{l_2}}  - \overline {{l_1}} } \right)\)= 766 (mm)

- Δλ = 2(Δl₂ + Δl₁) = 2.(1 + 2) = 6 (mm)

- \(\overline v  = \overline \lambda  .\overline f \)= 0,766.440 = 337,04 (m/s)

- Δv = = 10,3 (m/s)

- v =\(\overline v \) ± Δv = 337,04 ± 10,3 (m/s)

- Không xác định tốc độ truyền âm qua l₁, l₂ mà cần xác định qua l₂ – l₁ vì sóng âm là sự lan truyền qua không khí, nếu xác định âm ở  l₁, l₂ thì ta sẽ không xác định được trong khoảng từ đầu ống thủy tinh đến vị trí l₁, l₂ có những bụng sóng hay nút sóng nào.