Bài 15. Thực hành: đo tốc độ truyền âm

Ống trụ làm bằng thuỷ tinh hữu cơ trong suốt, có đường kính trong 40 mm, dài 670 mm, có chia độ 0 ÷ 660 mm (1).
Pít-tông làm bằng thép bọc nhựa, có vạch dấu, nối với dây kéo và ròng rọc, có thể di chuyển dễ dàng trong ống (2).
Máy phát tần số phát ra tín hiệu có dạng sin (3).
Một loa nhỏ (4).
Giá đỡ ống trụ (5).

Lắp ống trụ đã được lồng pít-tông ở trong ống lên giá đỡ, ghép loa sát đầu dưới của ống trụ (Hình 15.1).

Nối máy phát tần số với loa, bật công tắc nguồn của máy phát tần số, điều chỉnh biên độ và tần số để nghe rõ âm (hoặc dùng búa cao su gõ vào một nhánh của âm thoa), đồng thời dịch chuyển dần pít-tông ra xa loa. Trả lời câu hỏi sau:

1. Điều chỉnh máy phát tần số đến giá trị 500 Hz.
2. Dùng dây kéo pít-tông di chuyển trong ống thuỷ tinh, cho đến lúc âm thanh nghe được to nhất. Xác định vị trí âm thanh nghe được là lớn nhất lần 1. Đo chiều dài cột khí $l_1$ Ghi số liệu vào Bảng 15.1.
Thực hiện thao tác thêm hai lần nữa.

3. Tiếp tục kéo pít-tông di chuyển trong ống thuỷ tinh, cho đến lúc lại nghe được âm thanh to nhất. Xác định vị trí của pít-tông mà âm thanh nghe được là to nhất lần 2. Đo chiều dài cột khí $l_2\mathrm{.}$ Ghi số liệu vào mẫu Bảng 15.1
Thực hiện thao tác thêm hai lần nữa.

Tần số nguồn âm f = ...± ... Hz.
Chiều dài cột không khí khi âm to nhất (cm) | Lần 1 | Lần 2 | Lần 3 | Giá trị trung bình (l) | Sai số $\mathrm{\Delta }l$
$l_1$ | ? | ? | ? | ? | ?
$l_2$ | ? | ? | ? | ? | ?

Xử lí kết quả thí nghiệm
a) Tính chiều dài cột không khí giữa hai vị trí của pít-tông khi âm to nhất $d=l_2$ - $l_1=?$
b) Tính tốc độ truyền âm $v=\lambda \cdot f=2df=?$
c) Tính sai số: $\delta v=\delta d+\delta f=?$
$\mathrm{\Delta }v=?$
d) Giải thích tại sao không xác định tốc độ truyền âm qua $l_1$ $l_2$ mà cần xác định qua $l_2-l_1$.

Môi trường | Tốc độ (m/s)
Không khí | 340
Gỗ | 3400
Nước | 1500
Thép | 6100
Thuỷ tinh | 5500

Nội dung
Lực tương tác giữa hai điện tích.
Khái niệm điện trường.
Điện trường đều.
Thế năng điện.
. Điện thế.
Tụ điện.