Pho.rs: Акустика

A1 ^0.50 Поднесите трубку ко рту. Направляя струю воздуха вдоль открытого конца трубы, подуйте. Если приноровиться, то трубка начинает звучать.

Основная частота звучания $f$ трубки зависит от ее длины. Заливая в трубку воду, можно изменять ее эффективную длину $l$ (длину полости в трубке).

Снимите зависимость частоты звучания трубки $f$ от ее эффективной длины $l$.

A2 ^1.00 Для некоторого $l_0$ экспериментально измерьте отношения частоты обертонов $f_i$ к частоте основного тона $f$.

A3 ^1.00 Постройте теорию, согласно которой можно связать эффективную длину $l$ и частоту основного тона $f$, частоты обертонов $f_i$. Проверьте теорию в части соотношения между частотами основного тона и обертонов для некоторого $l$.

A4 ^1.00 Проверьте теорию в части зависимости частоты основного тона $f$ от $l$ с помощью построения линеаризованного графика.

A5 ^0.50 Закончите подтверждение теории тем, что получите экспериментальное значение для скорости звука $c$ и сравните его с теоретическим значением $\sqrt{\dfrac{\gamma RT}{\mu}}$

B1 ^0.30 Измерьте объем бутылки $V_0$, а также диаметр $D_0$ и высоту горлышка $h_0$ бутылки.

B2 ^0.20 Каким процессом следует описывать сжимание газа в бутылке $-$ изотермическим или адиабатическим? Ответ поясните.

B3 ^1.50 Запишите формулу для частоты колебаний такого поршня (частоты основного тона бутылки) через следующие данные: объем воздуха внутри бутылки $V$; высота $h$ горлышка бутылки; добавка $\Delta h$; диаметр горлышка $D$ и различные параметры воздуха.

B4 ^1.00 Аналогично первой части эффективный объем $V$ (объем полости) бутылки можно изменять, доливая в бутылку воду. Снимите зависимость частоты основного тона $f$ бутылки от ее эффективного объема $V$.

B5 ^1.00 Постройте график $f$ от $V$ в координатах, в которых он должен быть линейным согласно теории. Сравните теоретические параметры прямой и экспериментальные.

B6 ^1.00 Снимите зависимость частоты основного тона пустой бутылки $f$ от высоты горлышка $h$ бутылки. Для изменения высоты горлышка используйте набор мундштуков разной высоты. Вставляйте их согласно рисунку. Важно, чтобы нижняя часть мундштука всегда располагалась на одном уровне относительно горлышка бутылки. Будьте аккуратны, если вы уроните мундштук в бутылку, то не сможете выполнить работу.

B7 ^1.00 Постройте график $f$ от $h$ в координатах, в которых он должен быть линейным согласно теории.

B8 ^1.00 Снимите зависимость частоты основного тона пустой бутылки $f$ от диаметра горлышка $D$. Для изменения диаметра горлышка используйте набор мундштуков с отверстиями разного диаметра. Вставляйте их также согласно рисунку.

B9 ^1.00 Постройте график $\Delta h$ vs $D$.

Акустика

Решение