|
Ishni bajarish tartibi.
1. Taxtadagi belgilar yordamida mayatnikning uzunligini o’lchab oling.
Matematik mayatnik muvozanat holatidan 100 – 150 burchakka og’diriladi, bir qo’lda mayatnikni ikkinchi qo’lda sekudomer ushlab turilib, ikkalasi bir vaqtda harakatga keltiriladi. 30-40 to’liq tebranishlarni sanab, ketgan vaqtni sekundlarda aniqlab olinadi. Shu vaqt ichida n ta tebranish sodir bo’lsa, u holda tebranish davri
(10)
formuladan aniqlanadi.
2. Mayatnik ipi o’ralgan g’altak aylantirilib, uning dastlabki holatiga 10 sm qo’shiladi. Shundan keyin xuddi yuqoridagidek tebranishlar soni va ga ketgan vaqt o’lchanadi va uzunlikdagi mayatnikning tebranish davri
(11)
formuladan topiladi. Tajriba kamida 3-4 marta takrorlanadi. Mayatnik uchun quyidagi qiymatlar tavsiya etiladi =40,60,80 sm, =50, 70, 90 sm olingan natijalar 1-jadvalga yoziladi va tegishli hisoblashlar o`tkaziladi.
1-jadval
Sinov savollari.
Garmonik tebranishlar va uning tenglamasi.
Garmonik tebranishni xarakterlovchi asosiy fizik kattaliklar (amplituda, chastota, davr, faza) .
Matematik mayatnikning asosiy tenglamasini yozing va tushuntiring.
Erkin va majburiy tebranishlar haqida tushuncha bering.
Matematik mayatnik harakatida energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishini izohlab bering .
6. Tebranishlarning qishloq xo’jaligida qanday ahamiyati bor?
Laboratoriya ishi № 10
TOVUSHNING HAVODA TARQALISH TEZLIGINI REZONANS
USULI BILAN ANIQLASH.
Mashg’ulotning maqsadi: tovush haqida ma’lumotlarga ega bo’lish, tovushning fizik va fiziologik xossalari bilan tanishish, tovushning havoda tarqalish tezligini tajribada aniqlash.
Ish rejasi:
1.Tajribani o`tkazish qurilmasi bilan tanishish.
2.Tovush tezligini turli chastotalarda o`lchash.
3.Tovush tezligini o`lchashning mohiyatini i`rganish.
Kerakli asbob va jihozlar: qo`zg`aluvchi porshenli shisha nay, telefon, tovush nurlagichi, ossillograf, qabul qiluvchi qurilma.
Ishning qisqacha nazariyasi
Agar elastik muhutning biror joyida zarrachalar tebratilsa, u holda zarrachalarning o’zaro ta’sirlanishi natijasida bu tebranishlar muhitda biror tezlik bilan tarqala boshlaydi. Tebranishning elastik muhitda bunday tarqalish jarayoni to’lqin deyiladi. To’lqin tarqalayotgan muhitning zarrachalari to’lqin bilan birga ko’chmaydi, ular faqat o’z muvozanati atrofida tebranib turadi. Agar muhit zarrachalarining tebranishi to’lqin tarqalishi yo’nalishiga normal bo’lsa, bunday to’lqinlar ko’ndalang to’lqinlar deyiladi. Bo`ylama to`lqinda muhitning zarrachalari to`lqin tarqalayotgan yo`nalish bo`ylab tebranadi. Mexanik ko`ndalang to`lqinlar faqat siljish qarshiligiga ega bo`lgan muhitda vujudga kelishi mumkin. Shuning uchun suyuqlik va gazlarda faqat bo`ylama to`lqinlar tarqaladi. Qattiq jismlarda esa ham bo`ylama, ham ko`ndalang to`lqinlar tarqaladi. X - o`qi bo`ylab tarqalayotgan yassi to`lqin tenglamasi quyidagicha bo`ladi:
(1)
bunda X-manbadan kuzatish nuqtasigacha bo`lgan masofa, - tebranishning manbadan bu nuqtagacha yetib kelishi uchun ketgan vaqt, A - tebranish amplitudasi,
- to`lqining tezligi.
To`lqinning bir davr ichida o`tgan masofasi to`lqin uzunligi deyiladi.
(2)
Agar ni bilan ( tebranish chastotasi) almashtirsak (2) ni quyidagicha
(3)
yoza olamiz va larni (1) ga qo`yib, to`lqin tenglamasini quyidagi ko`rinishda yozish mumkin.
yoki
(4)
(-X) yo’nalishida tarqalayotgan to’lqin tenglamasi esa quyudagicha bo’ladi:
(41)
Kosinusning argumentiga to’lqin fazasi deyiladi va bilan belgilanadi. Agar muhitda bir vaqtning o’zida chastotalari bir xil bo’lgan bir necha to’lqin tarqalayotgan bo’lsa, interferensiya hodisasi kuzatiladi. Bir - biriga qarab yo’nalgan to’lqinlar qo’shilishi natijasida hosil bo’lgan to’lqin bilan undan qaytgan to’lqin bir-biriga qo’shilganda turg’un to’lqin hosil bo’ladi. Turg’in to’lqin tenglamasini topish uchun (4) va (41) larni qo’shamiz .
Bu ifodani kosinuslar yig’indisi formulasiga asosan o’zgartirsak
hosil bo’ladi. Bu turg’un to’lqin tenglamasidan ko’rinib turibdiki, to’lqinning har bir nuqtasida uchrashayotgan to’lqinlarning chastotasiga teng chastotali tebranishlar sodir bo’lar ekan. Bu tebranishlarning amplitudasi B esa X siljishga bog’liqdir:
(6)
tenglikni qanoatlantiruvchi nuqtalarda tebranishlar amplitudasi maksimal yangi qiymatga erishadi. Bu nuqtalar turg’un to’lqin do’ngliklar deyiladi.
(7)
Tenglikni qonoatlantiruvchi nuqtalarda tebranish amplitudasi nolga aylanadi. Bu nuqtalar turg’un to’lqinning tugunlari deyiladi, uning koordinatalari
(7) va (8) formulalardan ko’rinadiki, qo’shni do’ngliklar orasidagi masofa ga teng bo’lib, to’lqin uzunligi deyiladi.
Akustik rezonans.
Agar qisqa muddatda ta’sir etgan tashqi kuchdan so’ng sistema faqat ichki kuchlar ta’sirida tebranayotgan bo’lsa, bunday tebranish erkin tebranish deyiladi. Agar sistemaga davriy o`zgaruvchan tashqi kuch doimo ta`sir etib tursa, tebranishlar majburiy tebranishlar deyiladi. Tebranish chastotasi esa xususiy tebranish chastotasi deyiladi. Tashqi kuchning o`zgarish chastotasi sistemaning xususiy tebranish chastotasiga yaqin bo`lsa, tebranish amplitudasi o`zining maksimal qiymatiga erishadi. Bu hodisa mexanik rezonans hodisasi deyiladi.
Silindrik naydagi havo ustunida tovushning nayning oxirdagi to`siqdan ko`p marta qaytishi natijasida aniq chastotali erkin tebranishlar, ya`ni turg`un to`lqinlar hosil bo`ladi. Xususiy tebranish chastotasi havo ustunining uzunligi bilan aniqlanadi. Tebranish chastotasi to`lqin uzunligi orqali ifodalanadi.
Havo ustunida majburiy tebranish hosil qilish uchun tovushni uzluksiz chiqarib turadigan manba bo`lishi kerak. Bu tovush chastotasi havo ustunining xususiy tebranish chastotalaridan biriga teng bo`lganda amplitudasi katta bo`lgan turg`un to`lqin hosil bo`ladi. Bu hodisaga akustik rezonans deyiladi. Bir tomoni ochiq, ikkinchi tomoni elastik porshen bilan berkitilgan trubkaning havo ustunida turg`un to`lqin hosil bo`lishini ko`rib chiqamiz. Manba qisqa muddatda tovush chiqarsa yuguruvchi to`lqinni sinusida kesmasi bilan ifodalash mumkin. 1- rasmda tushayotgan to`lqin ifodalangan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
