Измерение скорости звука в твердых средах методом соударения стержней (Отчет по лабораторной работе № 6), страница 2

Высота пика, %	Umax, В	Δti, мкс		,		,	Табличное значение C[2],
10	2,28	78,8	77,5	5161,3	0,3	20,0	5080
	2,12	76,4
	3,64	77,6
	3,92	77,6
	4,32	77,2
	2,52	77,6
	3,30	77,2
	2,56	77,6
60	2,28	80,0	81,4	4914,0	0,5	30,2
	2,12	78,8
	3,64	81,6
	3,92	81,6
	4,32	82,0
	2,52	82,4
	3,30	82,0
	2,56	82,4
90	2,28	80,4	82,2	4866,2	0,6	35,5
	2,12	79,2
	3,64	82,4
	3,92	82,8
	4,32	82,8
	2,52	83,6
	3,30	83,2
	2,56	82,8

Таблица 2. Измерение скорости звука в латунном стержне (L = 50 см)

Высота пика, %	Umax, В	Δti, мкс		,		,	Табличное значение C[2],
10	19	165	165,60	3019,3	0,29	5,3	3490
	15	166
	16	167
	19	165
	19	165
	14	166
	17	165
	19	166
60	19	173	172,30	2902,0	0,18	3,0
	15	172
	16	172
	19	172
	19	172
	14	172
	17	173
	19	172
90	19	175	175,13	2855,0	0,14	2,3
	15	175
	16	176
	19	175
	19	175
	14	175
	17	175
	19	175

Таблица 3. Измерение скорости звука в медном стержне (L = 50 см)

Высота пика, %	Umax, В	Δti, мкс		,		,	Табличное значение C[2],
10	17	156	156,5	3194,9	0,4	8,2	3710
	17	156
	17,5	159
	14	156
	12,5	156
	14	157
	15	156
	15	156
60	17	162	162,0	3086,4	0,5	9,5
	17	160
	17,5	164
	14	162
	12,5	162
	14	163
	15	161
	15	162
90	17	164	165,4	3023,0	0,7	12,8
	17	163
	17,5	167
	14	165
	12,5	167
	14	168
	15	164
	15	165

Примечание: в таблицах 1-3 погрешность времени была оценена, как погрешность при прямых измерениях – (коэффициент Стьюдента ); погрешность измерения скорости оценивалась, как погрешность при косвенных измерениях (ошибка измерения длины стержней не учитывалась) – .

      Из таблиц 1-3 видно, что наиболее точные значения Cполучены при измерении времени взаимодействия стержня с поверхностью на высоте пика 10 % от амплитудного значения напряжения.

3.  Выводы

В результате выполнения работы была измерена скорость звука в стержнях. Ее величина составила: для дюрали – (5161 ± 20), для латуни – (3019 ± 5), для меди – (3195 ± 8).

Такое различие с табличными данными, возможно, объясняется наличием примесей в стержне – сплав из металлов, наводками на подводящие проводники, чувствительностью и изношенностью пьезодатчика. 

Литература

1. Описание лабораторных работ по физике. Измерительный практикум (часть 2). НГУ, 1999 год. стр. 143 – 153.
2. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М., Атомиздат, 1976, 1008 с.