Как можно определить скорость звука в воздухе с использованием метода акустического резонанса, используя трубу

Суть вопроса: Определение скорости звука с использованием метода акустического резонанса

Инструкция: Метод акустического резонанса позволяет определить скорость звука в воздухе с использованием трубы с мембраной на одном конце и поршнем на другом конце. Резонанс происходит, когда длина звуковой волны, которую создает колебание мембраны, соответствует длине трубы.

Для определения скорости звука с помощью этого метода, необходимо знать разность отсчётов соседних положений поршня при резонансе и частоту этого резонанса.

Учитывая, что разность отсчётов составляет 17 см и резонанс происходит при частоте 1000 Гц, мы можем использовать следующую формулу:

скорость звука = (f * λ) / 2,

где f - частота резонанса, λ - длина звуковой волны.

Так как мы знаем, что f = 1000 Гц и разность отсчётов поршня составляет 17 см (или 0.17 м), мы можем выразить длину звуковой волны λ как λ = 4 * L, где L - длина трубы.

Теперь мы можем выразить скорость звука следующим образом:

скорость звука = (f * λ) / 2 = (1000 Гц * 4 * L) / 2 = 2000 Гц * L,

где L - длина трубы.

Например: В данной задаче, если разность отсчётов соседних положений поршня при резонансе с частотой 1000 Гц составляет 17 см, то скорость звука можно найти по формуле: скорость звука = 2000 Гц * 0.17 м = 340 м/с.

Совет: Для лучшего понимания этого метода и его применения, рекомендуется провести эксперимент самостоятельно. Используйте трубу с мембраной и поршнем, изменяйте положение поршня и обращайте внимание на изменение звукового резонанса. Это поможет вам лучше понять, как длина трубы и частота резонанса связаны с скоростью звука.

Задание: Если частота резонанса составляет 1500 Гц, а разность отсчётов соседних положений поршня при резонансе равна 0.15 м, какую скорость звука можно найти?