Báo cáo thí nghiệm VLĐC 2 Bài 6 - Môn Vật lý đại cương - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

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DETERMINATION OF SOUND WAVELENGTH AND VELOCITY USING TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM
STANDING WAVE PHENOMENON Student name:
Verification of the instructors TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Student ID: Class: TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM I. DATA TABLES
1. Frequency: 𝒇𝟏 = 𝟓𝟎𝟎𝑯𝒛 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Trial 𝐿1(𝑚𝑚) 𝐿2(𝑚𝑚)
𝑑1 = 𝐿1 − 𝐿2(𝑚𝑚) 1 166 513 347 2 164 514 350 3 165 511 346 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 4 167 516 349 5 166 515 349
2. Frequency: 𝒇𝟐 = 𝟔𝟎𝟎𝑯𝒛 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Trial 𝐿1(𝑚𝑚) 𝐿2(𝑚𝑚)
𝑑1 = 𝐿1 − 𝐿2(𝑚𝑚) 1 136 425 289 2 135 426 291 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 3 136 426 290 4 135 427 292 5 137 427 290
3. Frequency: 𝒇𝟑 = 𝟕𝟎𝟎𝑯𝒛 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Trial 𝐿1(𝑚𝑚) 𝐿2(𝑚𝑚)
𝑑1 = 𝐿1 − 𝐿2(𝑚𝑚) 1 109 359 250 2 110 360 250 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 3 111 357 246 4 112 360 248 5 111 358 247 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 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TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM II. DATA TREATMENT
1. Frequency: 𝒇𝟏 = 𝟓𝟎𝟎𝑯𝒛 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM ∑5 𝑑 𝑑 ̅̅̅ 𝑖=1 1𝑖 1 = = 348(𝑚𝑚) 5 𝑠. 𝑑 ∑5 (𝑑 ̅̅̅)2 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM △ 𝑑 𝑖=1 1𝑖 − 𝑑1 1 = 𝑆. 𝐷 = = √ = 1(𝑚𝑚) √5 25 a. Wavelength of sound 𝜆 ̅̅̅ ̅̅̅ TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM
1 = 2𝑑1 = 2 × 348𝑚𝑚 = 696𝑚𝑚 = 0.696𝑚 △ 𝑑 2 △ 𝜆 ̅̅̅ 1 1 = 𝜆1 × √( ) = 0.002(𝑚) 𝑑 ̅̅̅1 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Hence 𝜆 ̅̅̅
1 = 𝜆1 ±△ 𝜆1 = 0.696 ± 0.002(𝑚) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM b. Speed of sound 𝑣 ̅ ̅̅̅ 1
̅̅ = 𝜆1 × 𝑓1 = (0.696𝑚) × (500𝐻𝑧) = 348(𝑚/𝑠) △ 𝜆 2 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM △ 𝑣 1 1 = 𝑣 ̅1 ̅̅ × √( ) = 1(𝑚/𝑠) 𝜆 ̅̅̅1 Hence TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 𝑣1 = 𝑣̅1
̅̅ ±△ 𝑣1 = 348 ± 1(𝑚/𝑠)
2. Frequency: 𝒇𝟐 = 𝟔𝟎𝟎𝑯𝒛 TAILIEUHUST.COM ∑5 𝑑 TAILIEUHUST.COM 𝑑 ̅̅̅ 𝑖=1 1𝑖 2 = = 290(𝑚𝑚) 5 𝑠. 𝑑 ∑5 (𝑑 ̅̅̅)2 △ TAILIEUHUST.COM 𝑑 𝑖=1 2𝑖 − 𝑑2 TAILIEUHUST.COM 2 = 𝑆. 𝐷 = = √ = 1(𝑚𝑚) √5 25 a. Wavelength of sound 𝜆 ̅̅̅ ̅̅̅
2 = 2𝑑2 = 2 × 290𝑚𝑚 = 580𝑚𝑚 = 0.580𝑚 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 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TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Hence 𝜆 ̅̅̅
1 = 𝜆1 ±△ 𝜆1 = 0.580 ± 0.001(𝑚) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM b. Speed of sound 𝑣 ̅ ̅̅̅ 2
̅̅ = 𝜆2 × 𝑓2 = (0.580𝑚) × (600𝐻𝑧) = 348(𝑚/𝑠) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM △ 𝜆 2 △ 𝑣 2 2 = 𝑣 ̅2 ̅̅ × √( ) = 1(𝑚/𝑠) 𝜆 ̅̅̅2 Hence TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 𝑣2 = 𝑣̅2
̅̅ ±△ 𝑣2 = 348 ± 1(𝑚/𝑠)
3. Frequency: 𝒇𝟐 = 𝟕𝟎𝟎𝑯𝒛 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM ∑5 𝑑 𝑑 ̅̅̅ 𝑖=1 3𝑖 3 = = 248(𝑚𝑚) 5 𝑠. 𝑑 ∑5 (𝑑 ̅̅̅)2 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM △ 𝑑 𝑖=1 3𝑖 − 𝑑3 3 = 𝑆. 𝐷 = = √ = 1(𝑚𝑚) √5 25 a. Wavelength of sound TAILIEUHUST.COM 𝜆 ̅̅̅ ̅̅̅ TAILIEUHUST.COM
3 = 2𝑑3 = 2 × 248𝑚𝑚 = 496𝑚𝑚 = 0.496𝑚 △ 𝑑 2 △ 𝜆 ̅̅̅ 3 3 = 𝜆3 × √( ) = 0.001(𝑚) 𝑑 ̅̅̅3 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Hence 𝜆 ̅̅̅
3 = 𝜆3 ±△ 𝜆3 = 0.496 ± 0.001(𝑚) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM b. Speed of sound 𝑣 ̅ ̅̅̅ 3
̅̅ = 𝜆3 × 𝑓3 = (0.496𝑚) × (700𝐻𝑧) = 347(𝑚/𝑠) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 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𝜆 ̅̅̅3 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM Hence 𝑣3 = 𝑣̅3
̅̅ ±△ 𝑣3 = 347 ± 1(𝑚/𝑠) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM
4. Theoretical speed of sound wave
Theoretically, the speed of sound at temperature of can be calculated as follows: 𝑣 = 𝑣 TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 0. √1 + 𝛼. 𝑇
At room temperature 𝑇 = 27℃ 𝑜𝑟 297𝐾: 27
𝑣 = (332𝑚/𝑠) × √1 + = 348(𝑚/𝑠) TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM 273
In direct comparison with 𝑣1, 𝑣2, 𝑣3 which are measured above, we can
conclude that our experimental values are acceptable since they approximate to theoretical value. TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM TAILIEUHUST.COM