Настольный стенд с акустическим резонатором и резервуаром воды для определения скорости ультразвука в воде методом резонанса при разной температуре.
Характеристики и комплектация
Назначение
- Изучение распространения звуковых волн
- Определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в воде методом резонанса
- Построение зависимости скорости звука в воде от температуры
Устройство
Лабораторная установка смонтирована в виде настольного металлического стенда и включает в себя сборку акустического резонатора с излучателем и приемником звука, резервуар для жидкости, генератор с блоком питания и осциллограф. Конструкция установки обеспечивает контролируемое изменение длины акустического резонатора и поддержание температуры в объеме резонатора на заданном уровне. Питание излучателя осуществляется от генератора синусоидального сигнала. В состав установки входит цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с функциями вывода на экран амплитуды сигналов и частоты в цифровом виде.
Описание
Выполнение работы включает задание на экране компьютера температуры воды в резервуаре, и, после ее достижения, фиксацию длин резонатора, при которых амплитуда акустических колебаний принимает максимальные значения. На основании полученных данных строится график зависимости координаты подвижного отражателя от номера максимума, он аппроксимируется прямой линией, по тангенсу угла наклона которой определяется длина волны. Скорость звука, рассчитанная на основании длины волны и частоты сигнала, вместе с температурой воды вводится в таблицу для построения графика зависимости скорости звука от температуры.
Применение в образовательном процессе
На компьютере задают температуру воды и после её достижения фиксируют длины резонатора, при которых амплитуда колебаний наибольшая. По графику координаты отражателя от номера максимума находят длину волны, затем скорость звука. Опыт повторяют при разных температурах и строят зависимость скорости от температуры.
Преимущества
- Акустический резонатор с излучателем и приёмником звука
- Генератор синусоидального сигнала с блоком питания
- Цифровой двухканальный запоминающий осциллограф
- Поддержание температуры в резонаторе на заданном уровне
Произведено компанией «Научные развлечения» (Россия). Бренд «Наураша» выпускает цифровые лаборатории для дошкольного и начального образования. Соответствует требованиям ФГОС. Входит в перечень Приказа 838 Минпросвещения.