Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tham khảo:
Có nhiều cách để đo tốc độ truyền âm.
- Cách 1: Có thể thả rơi 1 vật xuống một giếng cạn, đo thời gian từ lúc thả rơi đến khi nghe thấy âm thanh từ dưới giếng phản xạ lại. Đo độ sâu của giếng và kết hợp với thời gian đo được (thời gian rơi + thời gian truyền âm) là sẽ tính được tốc độ truyền âm.
- Cách 2: Sử dụng dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ truyền âm như hình dưới:
a. Dựa vào đồ thị ta có:
Chu kì \(T = 2 s\), suy ra tần số góc \(\omega = \frac{2 \pi}{T} = \frac{2 \pi}{2} = \pi\) rad/s
Vận tốc cực đại của dao động: \(\text{v}_{m a x} = \omega A\)
\(\Rightarrow A = \frac{\text{v}_{m a x}}{\omega} = \frac{4}{\pi}\) cm
Thời điểm \(t = 0\), vật có \(\text{v} = \text{v}_{m a x}\), suy ra vật ở VTCB và \(\text{v} > 0\)
Khi đó: \(x = 0 \Rightarrow cos \varphi = 0 \Rightarrow \varphi = - \frac{\pi}{2}\)
Phương trình của vận tốc có dạng: \(\text{v} = \omega A cos \left(\right. \omega t + \varphi + \frac{\pi}{2} \left.\right)\)
\(\Rightarrow \text{v} = 4 cos \left(\right. \pi t - \frac{\pi}{2} + \frac{\pi}{2} \left.\right) = 4 cos \left(\right. \pi t \left.\right)\) (cm/s)
b. Phương trình dao động điều hòa có dạng: \(x = A cos \left(\right. \omega t + \varphi \left.\right)\)
\(\Rightarrow x = \frac{4}{\pi} cos \left(\right. \pi t - \frac{\pi}{2} \left.\right)\) (cm)
Phương trình của gia tốc có dạng: \(a = \omega^{2} A cos \left(\right. \omega t + \varphi + \pi \left.\right)\)
\(\Rightarrow a = \pi^{2} . \frac{4}{\pi} cos \left(\right. \pi t - \frac{\pi}{2} + \pi \left.\right) = 4 \pi cos \left(\right. \pi t + \frac{\pi}{2} \left.\right)\) (cm/s2)
Đáp án:
6300 đồng.
Giải thích các bước giải:
Điện năng tiêu thụ khi sử dụng đèn ống là:
A1=P1.t=40.30.5.3600=21,6.106(J)=6(kWh)A1=P1.t=40.30.5.3600=21,6.106(J)=6(kWh)
Tiền điện phải trả khi sử dụng đèn ống là:
6.700 = 4200 (đồng)
Điện năng tiêu thụ khi sử dụng đèn dây tóc là:
A2=P2.t=100.30.5.3600=54.106(J)=15(kWh)A2=P2.t=100.30.5.3600=54.106(J)=15(kWh)
Tiền điện phải trả khi sử dụng đèn ống là:
15.700 = 10500 (đồng)
Số tiền điện giảm được là:
10500 - 4200 = 6300 (đồng)
Cường độ dòng điện trong đường dây tải điện là: \(I=\frac{P}{U}=\frac{4000}{110}=36,36A\)
Độ sụt thế trên đường dây tải điện là: \(\Delta U=IR_d=36,36.2=72,72V\)
Từ phương trình \(x = 5 sin \left(\right. 2 \pi t + \frac{\pi}{6} \left.\right)\) (cm)
\(\Rightarrow A = 5\) cm; \(\omega = 2 \pi\) rad/s
Ta có: \(\text{v} = x^{'} = \omega A cos \left(\right. \omega t + \varphi \left.\right) = 2 \pi . 5. cos \left(\right. 2 \pi t + \frac{\pi}{6} \left.\right) = 10 \pi cos \left(\right. 2 \pi t + \frac{\pi}{6} \left.\right)\) cm/s
a. Ở thời điểm \(t = 5\) s
Ta có: \(x = 5 sin \left(\right. 2 \pi . 5 + \frac{\pi}{6} \left.\right) = 2 , 5\) cm
\(\text{v} = 10 \pi cos \left(\right. 2 \pi . 5 + \frac{\pi}{6} \left.\right) = 5 \sqrt{30}\) cm/s
\(a = - \omega^{2} x = - \left(\left(\right. 2 \pi \left.\right)\right)^{2} . 2 , 5 = - 100\) cm/s2
b. Khi pha dao động là 120o.
\(x = 5 sin 12 0^{o} = 2 , 5 \sqrt{3}\) cm
\(v = 10 \pi cos 12 0^{o} = - 5 \pi\) cm/s
\(a = - \omega^{2} x = - 4 \pi^{2} . 2 , 5 \sqrt{3} = - \sqrt{3}\) cm/s2
*Mục đích thí nghiệm: Đo được tốc độ truyền âm trong không khí
* Dụng cụ:
– Ống cộng hưởng (1) trong suốt bằng nhựa, dài 70 cm, đường kính 40 mm, có gắn thước thẳng.
– Pit-tông bằng kim loại bọc nhựa (2), đường kính 38 mm, có vạch chuẩn xác định vị trí.
– Dây treo pit-tông (3) dài 1,5 m, một đầu có móc treo, vắt qua ròng rọc có đường kính 40 mm.
– Hệ thống giá đỡ gồm trụ thép đặc (4), dài 75 cm, đường kính 10 mm và để ba chân bằng thép. – Loa điện động (4 Ω – 3 W) (5), lắp trong hộp bảo vệ có cán bằng trụ thép và lỗ cắm điện.
– Máy phát tần số (0,1 Hz – 1 kHz) (6), tín hiệu hình sin, điện áp ra cực đại 14 V.
– Bộ hai dây nối mạch điện (7), dài 50 cm, hai đầu có phích cắm.
* Tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 10.3. Đặt loa điện động gần sát đầu hở của ống cộng hưởng.
Bước 2: Dùng hai dây dẫn điện cấp điện cho loa từ máy phát tần số.
Bước 3: Điều chỉnh thang do trên máy phát sang vị trí 100 Hz – 1 kHz. Điều chỉnh tần số sóng âm cho phù hợp. Bước 4: Điều chỉnh biên độ để nghe được âm phát ra từ loa vừa đủ to.
Bước 5: Kéo dẫn pit-tông lên và lắng nghe âm phát ra. Xác định vị trí thứ nhất của pit-tông khi âm nghe được to nhất và xác định chiều dài cột khí l1 tương ứng. Ghi số liệu vào Bảng 10.2.
Bước 6: Tiếp tục kéo pit-tông lên và xác định vị trí thứ hai của pit-tông khi âm nghe được lại to nhất và xác định chiều dài cột khí l2 tương ứng. Ghi số liệu vào Bảng 10.2.
Bước 7: Cho pit-tông về lại sát miệng ống, lặp lại các bước 5 và 6 thêm 4 lần nữa. Ghi số liệu vào Bảng 10.2.
* Các bước tiến hành thí nghiệm:
1. Điều chỉnh máy phát tần số đến giá trị 500 Hz.
2. Dùng dây kéo pít-tông di chuyển trong ống thủy 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 l1. Ghi số liệu vào bảng.
Thực hiện thao tác thêm hai lần nữa.
3. Tiếp tục kéo pít-tông di chuyển trong ống thủy 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 l2. Ghi số liệu vào bảng.
Thực hiện thao tác thêm hai lần nữa.
* Cách xử lí kết quả thí nghiệm
- Tính chiều dài cột không khí giữa hai vị trí của pít-tông khi âm to nhất: d=l2−l1d=l2−l1d=l2−l1
- Tính tốc độ truyền âm: f v=λ.f=2dfv=λ.f=2dfv=λ.f=2df
- Tính sai số: δv=δd+δf;Δv=?δv=δd+δf;Δv=?δv=δd+δf;Δv=?
v=4f x L1
Bước 1: Lắp đặt thiết bị. Đặt ống thủy tinh thẳng đứng trên giá đỡ. Kết nối máy phát tần số với loa nhỏ và đặt loa sát miệng ống thủy tinh. Bước 2: Thiết lập tần số. Bật máy phát tần số, điều chỉnh để tạo ra một âm thuần khiết (thường chọn tần số f trong khoảng 500 Hz đến 1000Hz để dễ quan sát). Ghi lại giá trị f này. Bước 3: Tìm các vị trí cộng hưởng. * Kéo dây để di chuyển pit-tông từ miệng ống xuống dần dưới đáy. Lắng nghe âm thanh phát ra. Khi âm thanh nghe to nhất (cực đại), đó là hiện tượng cộng hưởng. Ghi lại vị trí của pit-tông trên thước chia độ tại điểm này (gọi là d_1). Bước 4: Tìm vị trí cộng hưởng tiếp theo. Tiếp tục di chuyển pit-tông xuống dưới để tìm vị trí thứ hai mà âm thanh lại vang to nhất. Ghi lại vị trí này (gọi là d_2). Bước 5: Lặp lại. Có thể tìm thêm các vị trí d_3, d_4 (nếu ống đủ dài) hoặc lặp lại thí nghiệm với các tần số f khác nhau để giảm sai số.
Bước 1: Lắp đặt thiết bị: Đặt ống trụ thủy tinh lên giá đỡ. Kết nối loa với máy phát tần số bằng dây dẫn. Đặt loa sát một đầu ống trụ.
Bước 2: Thiết lập tần số: Bật máy phát tần số, điều chỉnh biên độ và chọn một tần số f ổn định (thường khoảng 500 Hz đến 1000 Hz) sao cho nghe rõ âm phát ra từ loa.
Bước 3: Tìm vị trí cộng hưởng thứ nhất: Kéo từ từ pit-tông ra xa loa bắt đầu từ vị trí sát miệng ống. Lắng nghe và xác định vị trí d₁ (trên thước chia độ) mà tại đó âm thanh nghe được to nhất (điểm cộng hưởng đầu tiên).
Bước 4: Tìm vị trí cộng hưởng tiếp theo: Tiếp tục dịch chuyển pit-tông ra xa loa hơn nữa cho đến khi lại nghe thấy âm thanh to nhất lần thứ hai. Ghi lại vị trí này là d2.
Bước 5: Lặp lại thí nghiệm: Lặp lại các bước trên ít nhất 3 lần để lấy giá trị trung bình nhằm giảm sai số ngẫu nhiên. Có thể thay đổi tần số f khác và thực hiện lại quy trình tương tự.
Bước 1: Lắp đặt thiết bị. Đặt ống thủy tinh thẳng đứng trên giá đỡ. Kết nối máy phát tần số với loa nhỏ và đặt loa sát miệng ống thủy tinh. Bước 2: Thiết lập tần số. Bật máy phát tần số, điều chỉnh để tạo ra một âm thuần khiết (thường chọn tần số f trong khoảng 500\text{ Hz} đến 1000\text{ Hz} để dễ quan sát). Ghi lại giá trị f này. Bước 3: Tìm các vị trí cộng hưởng. * Kéo dây để di chuyển pit-tông từ miệng ống xuống dần dưới đáy. Lắng nghe âm thanh phát ra. Khi âm thanh nghe to nhất (cực đại), đó là hiện tượng cộng hưởng. Ghi lại vị trí của pit-tông trên thước chia độ tại điểm này (gọi là d_1). Bước 4: Tìm vị trí cộng hưởng tiếp theo. Tiếp tục di chuyển pit-tông xuống dưới để tìm vị trí thứ hai mà âm thanh lại vang to nhất. Ghi lại vị trí này (gọi là d_2). Bước 5: Lặp lại. Có thể tìm thêm các vị trí d_3, d_4 (nếu ống đủ dài) hoặc lặp lại thí nghiệm với các tần số f khác nhau để giảm sai số.
bước 1: Điều chỉnh cho máy phát tần số đến giá trị 500 Hz
Bước 2 Dùng dây kéo pít-tông di chuyển trong ống thủy 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 l1. Thực hiện thao tác thêm 2 lần
Bước 3 Tiếp tục kéo pít-tông di chuyển trong ống thủy 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 l2. Thực hiện thêm 2 lần nữa
v=2f(l2-l1)
B1: chuẩn bị thí nghiệm
B2: xác định vị trí cộng hưởng
B3:xử lí kết quả
Công thức tính tốc độ truyền âm: 2f.(ln-1-1n)
B1 chuẩn bị dụng cụ
B2 tiến hành thí nghiệm
B3 xử lí thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm:Đặt ống trụ thẳng đứng, cố định bằng giá đỡ.Gắn loa vào một đầu ống.Nối máy phát tần số với loa để phát tín hiệu âm thanh sin.Đưa pít-tông vào trong ống, nối dây kéo qua ròng rọc để di chuyển dễ dàng, pít-tông có vạch dấu để đọc vị trí.Thiết lập nguồn âm:Bật máy phát tần số, điều chỉnh tần số \(f\) (ví dụ: 400 Hz).Điều chỉnh biên độ âm thanh vừa đủ nghe và không quá to.Xác định bước sóng :Kéo pít-tông lên gần miệng ống.Di chuyển pít-tông từ từ xuống dưới, lắng nghe sự thay đổi độ to của âm thanh.Ghi nhận vị trí thứ nhất (l1) mà âm thanh nghe to nhất (cực đại giao thoa sóng dừng).Tiếp tục di chuyển pít-tông xuống và tìm vị trí thứ hai (l2) mà âm thanh lại to nhất, ghi lại chiều dài cột khí Khoảng cách giữa hai vị trí này chính là (nửa bước sóng).Lặp lại bước này nhiều lần (4-5 lần) để xác định các vị trí cực đại
Các bước tiến hành thí nghiệm: Lắp đặt dụng cụ: Đặt ống trụ thủy tinh cố định trên giá đỡ. Lắp pit-tông vào trong ống trụ, đảm bảo pit-tông có thể di chuyển trơn tru dọc theo chiều dài ống. Kết nối máy phát tần số với loa nhỏ để phát ra âm thanh có tần số ổn định. Phát âm trong ống: Bật máy phát tần số để loa phát ra sóng âm dạng sin với tần số đã biết (ví dụ f). Âm thanh sẽ truyền trong không khí bên trong ống trụ. Điều chỉnh vị trí pit-tông: Kéo pit-tông từ từ trong ống, quan sát vạch dấu trên pit-tông và quan sát sự thay đổi cường độ âm thanh phát ra (hoặc sử dụng thiết bị đo cường độ âm). Khi pit-tông di chuyển, sẽ xuất hiện các điểm cực đại và cực tiểu của sóng âm (các điểm cộng hưởng). Đo khoảng cách giữa các điểm cộng hưởng: Ghi lại vị trí của các điểm cực đại (hoặc cực tiểu) trên thang đo của ống trụ. Khoảng cách giữa hai điểm cực đại (hoặc cực tiểu) liên tiếp là nửa bước sóng \frac{\lambda}{2}. Tính bước sóng \lambda:Tính khoảng cách trung bình giữa các điểm cực đại (hoặc cực tiểu).
Nhân đôi khoảng cách này để được bước sóng \lambda. Tính tốc độ truyền âm v: Dùng công thức: v = f × ✓ v = f \times \lambda Trong đó: f là tần số âm do máy phát cung cấp. \lambda là bước sóng đo được.
Các bước thực hiện:
1. Chọn tần số cố định từ máy phát.
2. Di chuyển piston để tìm vị trí cộng hưởng(âm to nhất).
3. Ghi lại các vị trí cộng hưởng liên tiếp.
4. Tính bước sóng.
5. Tính tốc độ âm
Điều chỉnh máy phát tần số đến giá trị 500 Hz.
2. Dùng dây kéo pít-tông di chuyển trong ống thủy 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 l1. Ghi số liệu vào bảng.
Các bước tiến hành và cách xử lí kết quả thí nghiệm đo tốc độ truyền âm đã được trình bày chi tiết ở trên. Công thức tính tốc độ truyền âm là v = lan đa . f trong đó lan đa = 2 . ∆l và ∆l là khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp
2π
v=2f(l2-l1)
Với ống kín– hở,hai vị trí cộng hưởng liên tiếp thoả mãn:
\(\) L2 – L1= \(\lambda\) /2 => \(\lambda\) –2 (l2 – l1)
- tính độ truyền âm:
v=\(\lambda-\) f
- lấy giá trị của v nếu đo lại nhiều lần
- Khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là một nửa bước sóng ( λ2𝜆2). Tính bước sóng λ𝜆bằng công thức:
λ=2×(li+1−li)𝜆=2×(𝑙𝑖+1−𝑙𝑖) hoặc trung bình cộng của nhiều lần đo: λ=2×(ln−l1)n−1𝜆=2×(𝑙𝑛−𝑙1)𝑛−1- Tính tốc độ truyền âm v𝑣trong môi trường (không khí) bằng công thức:
v=λ×f𝑣=𝜆×𝑓Các bước tiến hành thí nghiệm và cách xử lý kết quả được trình bày chi tiết ở trên. Tốc độ truyền âm được tính bằng công thức
v
=
2
⋅
Δ
l
⋅
f
v = 2f(L₂ - L₁)
1. Lắp dụng cụ thí nghiệm
Bước 1: Chuẩn bị thiết bị và điều chỉnh ban đầu
Bước 2: Tìm các vị trí cộng hưởng
v=4f xL1
Bao gồm: chuẩn bị thiết bị, điều chỉnh tần số f, di chuyển pit-tông để tìm vị trí cộng hưởng âm thanh, đo chiều dài l của cột không khí tại vị trí cộng hưởng, và lặp lại thí nghiệm để lấy giá trị trung bình. Tốc độ truyền âm v được tính bằng công thức v=4f.l
Các bước tiến hành và cách xử lí kết quả thí nghiệm đo tốc độ truyền âm được trình bày chi tiết ở trên. Công thức tính tốc độ truyền âm là
v=λ⋅f𝐯=𝛌⋅𝐟, với
λ=2(Ln+1−Ln)𝛌=𝟐(𝐋𝐧+𝟏−𝐋𝐧)là bước sóng và
f𝐟là tần số nguồn âm.
B1: Điều chỉnh máy phát tần số đến 1 giá trị tần số f cố định
B2: dùng dây kéo di chuyển pít-tông trong ống thủy tinh, lắng nghe âm thanh và xác định vị trí của pít-tông mà âm thanh nghe được to nhất lần thứ nhất. Ghi lại chiều dài cột khí tương ứng, ký hiệu là l₁
B3: tiếp tục kéo pít-tông ra xa để tìm vị trí cộng hưởng âm lần thứ 2 . Ghi lại chiều dài cốt khí tương ứng, ký hiệu là l₂
B4: lặp lại bước 2,3 vài lần để lấy giá trị trùng bình của l₁và l₂, giúp tăng độ chính xác
Khoảng cách giữa hai vị trí cộng hưởng liên tiếc
Lắp đặt bộ thí nghiệm, đặt loa ở một đầu ống và nối với máy phát tần số. Cho loa phát âm có tần số xác định. Dịch chuyển pit-tông trong ống, khi âm nghe to nhất thì xảy ra cộng hưởng. Ghi lại các vị trí cộng hưởng liên tiếp của pit-tông và đo khoảng cách giữa chúng.
Khoảng cách giữa hai vị trí cộng hưởng liên tiếp bằng nửa bước sóng: ∆L=landa/2=>landa=2∆L Tốc độ truyền âm được tính theo công thức: V=f×landa