 |
|
POJOČI KOZARCI
|
|
 |
|
| |
| |
| Projekt |
| |
NALOGA:
Pojoči Kozarci
POSTOPEK:
Posoda, Hephaistos, mikrofon, kozarec, meter in brizgalka.
Za izvedbo poskusa smo potrebovali računalnik, Hephaistos, mikrofon, kozarec s
pecljem (pri vseh treh delih poskusa smo uporabili istega), meter,
vodo (ρ = 1000 kg/m3)
ter glicerin (ρ = 1260 kg/m3).
Pri prvm delu poskusa smo merili frekvenco zvoka v odvisnosti od višine vode v kozarcu. Začeli smo s praznim kozarcem, potem pa gladino vode z dolivanjem dvigovali po 1 cm. Opravili smo deset meritev. V drugem delu smo merili frekvenco v odvinosti od višine vode, ki obdaja prazen kozarec. Vzeli smo kad in vanjo postavili kozarec. Vodo smo nalili tako visoko, da je segala do dna kozarca. Nato smo zopet dvigovali gladino vode po 1 cm. Ponovo smo opravili deset meritev. Zadnji del poskusa je bil podoben prvemu, le da smo tokrat uporabili glicerin. Začeli smo z višino 1cm in nadaljevali kot pri prvih dveh delih. Opravili smo devet meritev.
Meritve smo opravljali trije študentje hkrati. Prvi je držal kozarec in vlekel s prstom po njegovem robu, da je zapel. Drugi študent je zraven kozarca držal mikrofon, tretji pa je pognal merjenje v programu LabPro na računalniku. V programu smo dobili sliko valovanja, ki ga je oddajal kozarec. Iz tega valovanja pa smo, s pomočjo istega programa, izračunali frekvenco. Na vsaki višini smo opravili tri meritve in nato izračunali povprečno frekvenco višine.
Spreminjanje višine tekočine v kozarcu, nato vlečenje prsta po robu kozarca da zapoje. Zvok snemamo z mikrofonom.
S pomočjo računalnika smo dobili višino frekvence.
Poleg meritev glede na višino tekočine v kozarcu, smo morali izmeriti še frekvenco zvoka glede na višino vode, ki obdaja prazen kozarec.
REZULTATI:
Na zgornjem grafu vidimo primerjavo vseh treh delov naloge. Začetna frekvenca v vseh treh primerih približno enaka in povsod pada. Opazimo, da se frekvenca najbolj znižala, ko je bil kozarec postavljen v kadi z vodo, nekoliko manj, ko smo uporabljali glicerin, najmanj pa, ko smo kozarec polnili z vodo. Bolj natančni grafi vseh treh poskusov so na naslednji sliki.
RAZLAGA:
Kozarec oddaja zvok, ko s prstom potujemo po njegovem robu in pri tem zaradi trenja vzbujamo nihanje sten kozarca. To nihanje se v okolico prenaša kot zvočno valovanje, ki ga lahko zaznamo tudi z mikrofonom. S trenjem, ki je frekvenčno nekakšno širokopasovno vzbujanje, najmočneje vzbudimo lastna nihanja sten kozarca. Ta so odvisna od oblike kozarca, debeline sten, gostote stekla in modula elastičnosti stekla. Lastni načini nihanja (načini spreminjanja oblike kozarca pri nihanju) presegajo okvir naše naloge. Pomembno je le, da so ti lastni načini nihanja kozarcev njihova značilnost, zato so tudi toni, ki jih različni kozarci pri takšnem vzbujanju oddajajo različni. Če v kozarec dolijemo kapljevino, se nihanje sten kozarca prenaša tudi na njo. Na nek način se s tem poveča efektivna masa nihajočega dela. Že z najbolj grobim približkom - vzmetnim nihalom, kjer velja w = (k/m)1/2, lahko pričakujemo, da se z dodajanjem kapljevine v kozarec frekvenca nihanja zniža. Isto pričakujemo tudi pri večanju gostote dolite kapljevine. Ko kozarec postavimo v kad s kapljevino, se frekvenca še bolj zniža, ker je efektivni prispevek mase kapljevine na katero se nihanje sten kozarca prenaša še večji.
ZAKLJUČKI:
Očitno je, da se z višino gladine kapljevine v ali izven kozarca frekvenca niža. Bolj se zniža, če je kapljevina kozarec obdaja. Naslednja ugotovitev je, da na višino frekvence vpliva tudi gostota kapljevine. Gostejša kot je, bolj bo frekvenca padala pri višanju gladine te kapljevine. Na frekvenco zvoka vpliva tudi sama oblika kozarca, zato so za poskuse merjenja višine frekvence v odvisnosti od višine gladine kapljevine v kozarcu ali okoli njega, najprimernejši čim višji in ravni kozarci.
|
|
|
| |
|