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음파 및 도플러 이동

Overview

출처: 아리아나 브라운, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학학과, 물리 과학 대학, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

파도는 재료 중간 또는 빈 공간을 통해 전파되는 교란입니다. 빛의 파도는 진공 및 물질의 일부 형태를 통해 여행 할 수 있으며, 진동이 전파의 방향에 수직임을 의미 자연에서 횡단된다. 그러나 음파는 공기와 같은 탄성 매체를 통과하는 압력파이며, 본질적으로 세로이며, 이는 진동이 전파 방향과 평행하다는 것을 의미합니다. 피아노의 사람의 보컬 코드나 피아노의 현과 같이 진동하는 물체에 의해 사운드가 매체에 도입되면 진동 물체가 앞뒤로 움직이면서 공기 의 입자가 앞뒤로 움직입니다. 이렇게 하면 공기 입자가 압축되는 공기 영역, 압축이라고 함, 희귀 파기라고 불리는 다른 영역이 있습니다. 음파에 의해 생성된 에너지는 압축에 의해 생성된 잠재적 에너지와 매체의 입자의 작은 움직임과 속도의 운동 에너지 사이에 진동합니다.

압축 및 희귀성파를 사용하여 음파 속도와 주파수 간의 관계를 정의할 수 있습니다. 이 실험의 목표는 공중에서 소리의 속도를 측정하고 도플러 효과라고 불리는 동작 중 음파를 방출하는 물체의 빈도 변화를 탐구하는 것입니다.

Procedure

1. 소리의 속도 측정

  1. 설정: 광학 벤치에서 서로 마주보고 있는 두 개의 스피커. 한 스피커는 BNC 티의 한쪽에 기능(신호) 생성기로 연결되어야 하며, BNC 티의 다른 쪽은 오실로스코프의 채널 A에 연결되어야 합니다. 두 번째 스피커는 오실로스코프의 채널 B에 연결해야 합니다.
  2. 신호 발생기와 진동을 켜고 발전기의 다이얼을 조정하여 5kHz 파를 생성합니다. 함수 생성기에 연결된 스피커는 경보처럼 들리는 안정적인 피치를 생성해야 하며 오실로스코프에 두 개의 파도가 나타나야 합니다.
  3. 두 파도가 단계에 들어갈 때까지 벤치를 따라 채널 B에 연결된 스피커를 밀어 넣습니다. 두 스피커 사이의 거리를 기록합니다.
  4. 웨이브가 위상이 없도록 채널 B 스피커를 천천히 뒤로 밉히합니다. 파도가 다시 단계에 들어갈 때까지 뒤로 계속 미끄러진다. 스피커 사이의 새 거리를 기록합니다.
  5. 이초기로부터 마지막 거리를 빼서 소리의 파장을 찾습니다. 이 값과 주파수를 사

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Results

객실 온도 : 20 ° C

예상 속도: v = 331.4 + 0.6(20) = 343.4 m/s

빈도 초기 위상 거리 최종 위상 거리 파장

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Application and Summary

이 실험에서는 사운드의 웨이브 특성이 정의되고 탐구됩니다. 구체적으로, 음파 주파수, 파장 및 속도 간의 관계가 확인되었다. 튜닝 포크는 하나의 주파수만 방출하도록 설계되어 도플러 효과를 입증하는 최적의 장치입니다. 튜닝 포크가 관찰자로부터 더 가까워지고 더 멀리 이동함에 따라 주파수가 각각 더 높고 낮은 피치로 나타납니다. 도플러 효과와 방정식 2는 모두 빛과 같은 ?...

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Tags
Sound WavesDoppler ShiftMediumTransverse WavesLongitudinal WavesOscillationsPropagationProperties Of Sound WavesDoppler EffectSpeed Of SoundCompressionsRarefactionsWavelengthFrequency

건너뛰기...

0:07

Overview

1:03

Properties of Sound Waves and the Doppler Effect

4:01

Measuring the Speed of Sound

6:21

Doppler Effect with a Doppler Apparatus

7:36

Applications

8:47

Summary

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