| Line 18... |
Line 18... |
| 18 |
\end{abstract}
|
18 |
\end{abstract}
|
| 19 |
\section{Úvod}
|
19 |
\section{Úvod}
|
| 20 |
\begin{itemize}
|
20 |
\begin{itemize}
|
| 21 |
\item Spočítejte vlastní frekvenci struny v praktiku a změřte její harmonické frekvence, z nich dopočítejte lineární hustotu struny.
|
21 |
\item Spočítejte vlastní frekvenci struny v praktiku a změřte její harmonické frekvence, z nich dopočítejte lineární hustotu struny.
|
| 22 |
\item Najděte základní a vyšší harmonické frekvence v Kundtově trubici. Ze známé délky trubice dopočítejte rychlost zvuku.
|
22 |
\item Najděte základní a vyšší harmonické frekvence v Kundtově trubici. Ze známé délky trubice dopočítejte rychlost zvuku.
|
| 23 |
\item Pro 10 ryzných frekvencí hledejte interferenční minima prodlužováním a zkracováním Quinckovy trubice. Vyneste do grafu závislost vlnové délky zvuku na rezonanční frekvenci. Z naměřených údajů dopočítejte rychlost zvuku.
|
23 |
\item Pro 10 různých frekvencí hledejte interferenční minima prodlužováním a zkracováním Quinckovy trubice. Vyneste do grafu závislost vlnové délky zvuku na rezonanční frekvenci. Z naměřených údajů dopočítejte rychlost zvuku.
|
| 24 |
\item Najděte vlastní frekvence Helmzholtova dutinového rezonátoru. Vyneste závislost vlastní frekvence na objemu rezonátoru.
|
24 |
\item Najděte vlastní frekvence Helmzholtova dutinového rezonátoru. Vyneste závislost vlastní frekvence na objemu rezonátoru.
|
| 25 |
\item Provedte Fourieruv rozklad na zakladnich signalech. (sin, pila, obdélník)
|
- |
|
| 26 |
\item Pomocí desetikanálového generátoru syntetizujte zaákladní signály.
|
- |
|
| 27 |
\end{itemize}
|
25 |
\end{itemize}
|
| 28 |
|
26 |
|
| 29 |
\section{Postup měření}
|
27 |
\section{Postup měření}
|
| 30 |
\subsection{struna}
|
28 |
\subsection{struna}
|
| 31 |
Začali jsme hledáním harmonických frekvencí struny v praktiku. Podle teoretického výpočtu z hodnot lineární hustoty uvedené v \cite{akustika} nam vyšla rezonančni frekvence $f_0=24 [Hz]$. Skutečné naměřené hodnoty ale shrnuje tabulka \ref{rezonance_struna}.
|
29 |
Začali jsme hledáním harmonických frekvencí struny v praktiku. Podle teoretického výpočtu z hodnot lineární hustoty uvedené v \cite{akustika} nam vyšla rezonančni frekvence $f_0=24 [Hz]$. Skutečné naměřené hodnoty ale shrnuje tabulka \ref{rezonance_struna}.
|
| Line 57... |
Line 55... |
| 57 |
\includegraphics[width=150mm]{struna.pdf}
|
55 |
\includegraphics[width=150mm]{struna.pdf}
|
| 58 |
\end{center}
|
56 |
\end{center}
|
| 59 |
\caption{Harmonické frekvence struny}
|
57 |
\caption{Harmonické frekvence struny}
|
| 60 |
\end{figure}
|
58 |
\end{figure}
|
| 61 |
|
59 |
|
| 62 |
Při regresi těchto hodnot fyzikální závislostí $f = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{\frac{F}{\varrho}}$ , kde $F = 4,91 [N]$, jsme zjistili, že skutečná hodnota lineární hustoty struny výchází spíše o něco větší $0.00268895 \pm 5.369e-06 [kg/m]$.
|
60 |
Při regresi těchto hodnot fyzikální závislostí $f = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{\frac{F}{\varrho}}$ , kde $F = 4,91 [N]$, jsme zjistili, že skutečná hodnota lineární hustoty struny výchází spíše o něco větší $0.00268 [kg/m]$.
|
| 63 |
|
61 |
|
| 64 |
\subsection{Kundtova trubice}
|
62 |
\subsection{Kundtova trubice}
|
| 65 |
Další úkol byl principiálně podobný s tím rozdílem, že se jednalo o podélné vlnění v Kundtově trubici a naměřené výsledky uvádí tabulka \ref{rezonance_kund}.
|
63 |
Další úkol byl principiálně podobný s tím rozdílem, že se jednalo o podélné vlnění v Kundtově trubici a naměřené výsledky uvádí tabulka \ref{rezonance_kund}.
|
| 66 |
|
64 |
|
| 67 |
\begin{table}[htbp]
|
65 |
\begin{table}[htbp]
|
| Line 111... |
Line 109... |
| 111 |
\includegraphics[width=150mm]{quinck.pdf}
|
109 |
\includegraphics[width=150mm]{quinck.pdf}
|
| 112 |
\caption{Závislost vlnové délky na frekvenci v Quinckově trubici}
|
110 |
\caption{Závislost vlnové délky na frekvenci v Quinckově trubici}
|
| 113 |
\end{center}
|
111 |
\end{center}
|
| 114 |
\end{figure}
|
112 |
\end{figure}
|
| 115 |
|
113 |
|
| 116 |
Proložením $ l = \frac{v_z}{f} $ byla získána hodnota rychlosti zvuku $v_z=(349.379 \pm 2 [m/s])$.
|
114 |
Proložením dat z tabulky \ref{interference_Quinck} funkcí $ l = \frac{v_z}{f} $ byla získána hodnota rychlosti zvuku $v_z=(349.379 \pm 2 [m/s])$.
|
| 117 |
|
115 |
|
| 118 |
\subsection{Helmholtzův rezonátor}
|
116 |
\subsection{Helmholtzův rezonátor}
|
| 119 |
\begin{table}[htbp]
|
117 |
\begin{table}[htbp]
|
| 120 |
\caption{Rezonance Helmholtzova rezonátoru (laboratorní baňky) v závislosti na objemu vlité vody}
|
118 |
\caption{Rezonance Helmholtzova rezonátoru (laboratorní baňky) v závislosti na objemu vlité vody}
|
| 121 |
\begin{center}
|
119 |
\begin{center}
|
| Line 139... |
Line 137... |
| 139 |
\end{center}
|
137 |
\end{center}
|
| 140 |
\caption{Závislost rezonanční frekvence Helmholtzova oscilátoru na objemu vlité vody}
|
138 |
\caption{Závislost rezonanční frekvence Helmholtzova oscilátoru na objemu vlité vody}
|
| 141 |
\end{figure}
|
139 |
\end{figure}
|
| 142 |
|
140 |
|
| 143 |
\section{Diskuse}
|
141 |
\section{Diskuse}
|
| 144 |
Díky našim měřícím podmínkám bych výsleky měření hodnotil spíše, jako velice informativní, neboť například zvláště při měření difrakce se v datech uplaťnovala jakákoli změna měřeného prostředí. (procházející kolegové, přesun přívodních vodičů, i samotný přesun měřícího mikrofonu). Při ověřivání zákonu odrazu byla zase problematická neznalost vyzařívacích charakteristik reproduktoru. Navíc díky absenci jakéhokoli mechanického vedení docházelo k vyosení snímače z jeho původní pozice. Tento jev by sice bylo možné částečně eliminovat hledáním maxima signálu vždy pod zvoleným reflexním úhlem ale tato metoda by asi značně přesáhla měřící čas, který i tak byl velice napjatý.
|
142 |
Většina naměřených dat se zdá být poměrně přesná, vyjímkou je měření ryhlosti zvuku, v Kundtově trubici, neboť zde bylo velkým problémem určit jednotlivé rezonance harmonických. Důvodem je nejspíše značně nehomogenní prostředí v trubici, které generuje v signálu značné množství dalších nežádoucích poruch. I samotný výkon reproduktoru, je vzhledem k citlivosti mikrofonu poměrně slabý (je možné, že to ale byl důsledek vybité baterie v zesilovači mikrofonu).
|
| 145 |
|
143 |
|
| 146 |
\section*{Závěr}
|
144 |
\section*{Závěr}
|
| 147 |
Měřením byly v podstatě potvrzeny tabulkové ho dnoty rychlostí zvuku a ověřeny rezonanční vlastnosti vlnění.
|
145 |
Měřením byly v podstatě potvrzeny tabulkové ho dnoty rychlostí zvuku a ověřeny rezonanční vlastnosti vlnění.
|
| 148 |
\begin{thebibliography}{99}
|
146 |
\begin{thebibliography}{99}
|
| 149 |
\bibitem{akustika}{\it Zadání úlohy 9 - Základní experimenty akustiky}. \href{http://fyzika.fjfi.cvut.cz/Praktika/Akustika/akustikaPRA.pdf}{http://fyzika.fjfi.cvut.cz/Praktika/Akustika/akustikaPRA.pdf}.
|
147 |
\bibitem{akustika}{Zadání úlohy 9 - Základní experimenty akustiky}. \href{http://fyzika.fjfi.cvut.cz/Praktika/Akustika/akustikaPRA.pdf}{http://fyzika.fjfi.cvut.cz/Praktika/Akustika/akustikaPRA.pdf}.
|
| 150 |
\bibitem{sctripta_vlneni}
|
148 |
\bibitem{sctripta_vlneni}{Vlnění optika a atomoavá fyzika}. \href{http://www.fjfi.cvut.cz/files/k402/files/skripta/voaf/VOAF2008.pdf}{http://www.fjfi.cvut.cz/files/k402/files/skripta/voaf/VOAF2008.pdf}
|
| 151 |
\end{thebibliography}
|
149 |
\end{thebibliography}
|
| 152 |
\end{document}
|
150 |
\end{document}
|
| 153 |
|
151 |
|
| 154 |
|
152 |
|
| 155 |
|
153 |
|