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- | ===== SAL - Versuchsanleitung | + | ===== SAL - Versuchsanleitung ===== |
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+ | ^SAL | Schallwellen| | ||
===== 0 Einleitung ===== | ===== 0 Einleitung ===== | ||
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XXX | XXX | ||
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== 3. Schallausbreitung in Metallen: == | == 3. Schallausbreitung in Metallen: == | ||
- | Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Metallen aus der Laufzeit bzw. der Grundschwingungsfrequenz für zwei verschiedene Einspannungen | + | Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Metallen aus der Laufzeit bzw. der Grundschwingungsfrequenz für zwei verschiedene Einspannungen |
===== 2 Physikalische Grundlagen ===== | ===== 2 Physikalische Grundlagen ===== | ||
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In ausgedehnten, | In ausgedehnten, | ||
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<m> | <m> | ||
- | (1) c=sqrt{D/ | + | (1) c=sqrt{D/ |
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<m> | <m> | ||
- | (2) pV^{kappa} = const | + | (2) pV^{kappa} = const |
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<m> | <m> | ||
- | (3) K = V dp/dV = - kappa rho | + | (3) K = V dp/dV = - kappa rho |
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wobei < | wobei < | ||
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- | (4) c = sqrt{kappa p/rho} = c(T) | + | (4) c = sqrt{kappa p/rho} = c(T) |
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Die Schallgeschwindigkeit ist unabhängig vom Druck, da Trägheits- und Rückstellgröße (Dichte und Kompressibilität) in gleicher Weise vom Druck abhängen. Sie ist aber temperaturabhängig wegen der zusätzlichen Temperaturabhängigkeit der Dichte. | Die Schallgeschwindigkeit ist unabhängig vom Druck, da Trägheits- und Rückstellgröße (Dichte und Kompressibilität) in gleicher Weise vom Druck abhängen. Sie ist aber temperaturabhängig wegen der zusätzlichen Temperaturabhängigkeit der Dichte. | ||
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<m> | <m> | ||
- | (5a) l = (n - 1/2) lambda/2 | + | (5a) l = (n - 1/2) lambda/2 |
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- | (5b) l = n lambda/2 | + | (5b) l = n lambda/2 |
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- | (6) c = lambda | + | (6) c = lambda |
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- | XXX | ||
- | {{: | ||
- | //Abb. 1: Zur Definition des Sehwinkels// | + | |
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==== 3.2 Laufzeitmessung ==== | ==== 3.2 Laufzeitmessung ==== | ||
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+ | //Abb. 1: Skizze des Versuchsaufbause der Laufzeitmessung.// | ||
Zwei Mikrofone werden in definiertem Abstand aufgestellt, | Zwei Mikrofone werden in definiertem Abstand aufgestellt, | ||
- | //Abb. 6: Aufbau zur Bestimmung der Vergrößerung.// | ||
==== 3.3 Resonanz einer Luftsäule ==== | ==== 3.3 Resonanz einer Luftsäule ==== | ||
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+ | //Abb. 2: Skizze des Versuchsaufbause der Resonanzmessung einer Luftsäule.// | ||
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Mit einem Funktionsgenerator und einem Lautsprecher werden in dem Resonanzrohr (mit und ohne Abschlußdeckel) stehende Schallwellen angeregt und mit einem Mikrofon nachgewiesen. Die Mikrofon-Ausgangsspannung kann mit einem Multimeter gemessen werden. | Mit einem Funktionsgenerator und einem Lautsprecher werden in dem Resonanzrohr (mit und ohne Abschlußdeckel) stehende Schallwellen angeregt und mit einem Mikrofon nachgewiesen. Die Mikrofon-Ausgangsspannung kann mit einem Multimeter gemessen werden. | ||
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==== 3.4 Schallausbreitung in Metallen ==== | ==== 3.4 Schallausbreitung in Metallen ==== | ||
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+ | //Abb. 3: Skizze des Versuchsaufbause zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Metallen.// | ||
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Die Experimente und Messungen werden zunächst an dem mittig eingespannten Stab durchgeführt. Mit einem sehr dicht vor die Stirnseite des Stabes gestellten Mikrofon kann die Auslenkung des Stabendes nach Anregung durch Anschlagen mit einem kleinen Hammer registriert werden. Beobachten Sie die zeitliche Veränderung der Schwingungsformen durch Start der Messung (Transientenrekorder) zu verschiedenen Zeiten. Wie verändern sich die Schwingungsformen nach dem Anschlagen? Wann tritt die Grundschwingung deutlich hervor? Drucken Sie charakteristische Diagramme für die Grenzfälle aus. | Die Experimente und Messungen werden zunächst an dem mittig eingespannten Stab durchgeführt. Mit einem sehr dicht vor die Stirnseite des Stabes gestellten Mikrofon kann die Auslenkung des Stabendes nach Anregung durch Anschlagen mit einem kleinen Hammer registriert werden. Beobachten Sie die zeitliche Veränderung der Schwingungsformen durch Start der Messung (Transientenrekorder) zu verschiedenen Zeiten. Wie verändern sich die Schwingungsformen nach dem Anschlagen? Wann tritt die Grundschwingung deutlich hervor? Drucken Sie charakteristische Diagramme für die Grenzfälle aus. | ||
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Warum werden höhere Frequenzen stärker gedämpft als niedrigere? | Warum werden höhere Frequenzen stärker gedämpft als niedrigere? | ||
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sal_-_arbeitsversion.1238424161.txt.gz · Last modified: 2009/03/30 14:42 by tom