在DrDAQ教育數據記錄器 和PicoScope頻譜分析儀的幫助下 ，了解如何使用錄像機確定聲速。
介紹 該科學實驗改編自Salters Horners高級物理項目。它對應于課程“音樂之聲”部分的活動11。 錄音機基本上是一個開放的管道，當以正常方式播放時，在你吹的開口端和吹嘴下方的第一個開孔之間產生駐波。駐波每一端的位移波腹的確切位置可能很難確定，但對于這個實驗，將它們作為吹嘴的尖端和第一個開孔的遠端就足夠了（圖A11） 0.1）。
圖A11.1：剖面側視圖顯示了如何演奏音符B.
開口管的長度l與它可以容納的最長駐波的頻率f之間的關系由下式給出： f = v / 2l其中v是空氣中聲音的速度。 頻譜分析儀允許您測量錄制聲音中的頻率。
制備 測量一個音符的頻率將給出聲速的粗略值。一種更好的技術是測量幾種不同音符的f和l，并繪制圖形。
問題 ?如果您繪制（a）f對l和（b）f對1 / l，則繪制圖形的形狀。 ?f對1 / l的圖形的梯度是多少？
測量和計算
繪制一個表格，記錄您的f，l和1 / l的值。注意用適當的單位對每列進行處理。 加載PicoScope軟件并將頻譜分析儀置于屏幕上。將頻率范圍設置為1200 Hz; X增益為1; 輸入A到聲音; 單觸發，聲音，上升，40 mV *; 和顯示設置（屏幕底部的右側框）為0％。單擊GO并播放音符C，如圖A11.2所示。 *您可以降低此值，但必須足夠大才能過早停止觸發。
圖A11.2：錄音機上的注意事項
應出現如圖A11.3所示的頻譜。單擊具有相對較大振幅的最低頻率峰值上的光標。在圖A11.3中，這是536 Hz。在結果表中記錄此頻率及其基頻。
圖A11.3：注釋C的頻譜
點擊“查看”，然后在出現的下拉菜單中點擊“清除”。 對圖A11.2中所示的其他注釋重復此過程，每次都記下基頻。 測量每個音符的駐波的近似長度l。在表格中記錄這些長度。 在每種情況下計算1 / l并在表中記錄這些值。 繪制f與1 / l的關系圖，注意其顯示： 選擇合理的比例 用它們的單位標記軸 使用鋒利的鉛筆將每個點繪制為小十字或小點加圓。 給圖表一個標題。 繪制最佳擬合線 - 用尺子繪制的單條直線。 繪制一個盡可能大的直角三角形，最適合作為斜邊線。 計算圖表的梯度，從而計算空氣中聲音的速度。
進一步討論 空氣中的聲速在0°C時約為330 m / s，在20°C時約為340 m / s。將結果與這些值進行比較。 你認為你所采取的測量中最大的不準確來源是什么？ 您的最佳擬合線可能未完全通過圖形的原點。你怎么認為這可以解釋得最好？
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