Ποιο πείραμα θα μπορούσατε να εκτελέσετε για να μετρήσετε την ταχύτητα του ήχου στον αέρα, όταν είναι εφοδιασμένο με ένα μέτρο ρολογιών και ταινιών εκκίνησης εκκίνησης και ταινίας;
Υλικά:
* Πυροβόλο εκκίνησης
* Χρονόμετρο
* Μέτρο ταινίας
* Δύο άτομα (ένα για να πυροβολήσουν το όπλο, ένα μέχρι το χρόνο)
Διαδικασία:
1. Μετρήστε μια απόσταση: Χρησιμοποιήστε το μέτρο ταινίας για να επισημάνετε μια ευθεία γραμμή μιας γνωστής απόστασης. Σε απόσταση τουλάχιστον 50 μέτρων (164 πόδια) συνιστάται για ακρίβεια.
2. Τοποθετήστε τον εαυτό σας: Ένα άτομο πρέπει να σταθεί στο σημείο εκκίνησης με το όπλο του εκκινητή. Το άλλο άτομο πρέπει να σταθεί στο τέλος της μετρούμενης απόστασης.
3. Πυρκαγιά το όπλο: Το άτομο με το πυροβόλο όπλο του εκκινητή πυρπολώνει το όπλο.
4. Ξεκινήστε το χρονοδιάγραμμα: Μόλις απολυθεί το όπλο, το άτομο στο τέλος της απόστασης ξεκινά το χρονόμετρο.
5. Σταματήστε το χρονοδιάγραμμα: Το άτομο στο τέλος της απόστασης σταματάει το χρονόμετρο τη στιγμή που ακούνε τον ήχο του πυροβολισμού.
6. Καταγράψτε την ώρα: Σημειώστε την ώρα που καταγράφηκε στο χρονόμετρο.
7. Υπολογίστε την ταχύτητα του ήχου:
* απόσταση (d) = Η απόσταση που μετρήθηκε με το μέτρο ταινίας
* Ώρα (t) = Ο χρόνος που καταγράφηκε στο χρονόμετρο
* ταχύτητα ήχου (v) =d / t
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι μετρήσατε σε απόσταση 100 μέτρων (328 πόδια) και ο χρόνος που χρειάστηκε για να φτάσει ο ήχος ήταν 0,29 δευτερόλεπτα.
* V =100 μέτρα / 0,29 δευτερόλεπτα
* V ≈ 344,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* άνεμος: Ο άνεμος μπορεί να επηρεάσει την ταχύτητα του ήχου. Προσπαθήστε να πραγματοποιήσετε αυτό το πείραμα σε μια ήρεμη μέρα με ελάχιστο άνεμο.
* Θερμοκρασία: Η ταχύτητα του ήχου αυξάνεται ελαφρώς με υψηλότερες θερμοκρασίες. Είναι σημαντικό να σημειώσετε τη θερμοκρασία κατά τη διάρκεια του πειράματος εάν θέλετε να υπολογίσετε την ταχύτητα του ήχου σε τυπικές συνθήκες (0 ° C).
* Πολλαπλές δοκιμές: Επαναλάβετε το πείραμα αρκετές φορές και υπολογίστε τη μέση ταχύτητα του ήχου για να βελτιωθεί η ακρίβεια.
* Ασφάλεια: Φροντίστε να φορέσετε κατάλληλα εργαλεία ασφαλείας, όπως προστασία του αυτιού, όταν πυροβολείτε το όπλο του εκκινητή.
Πρόσθετες σημειώσεις:
Αυτό το πείραμα είναι μια βασική επίδειξη για τον τρόπο μέτρησης της ταχύτητας του ήχου. Για πιο ακριβείς μετρήσεις, απαιτούνται εξειδικευμένοι εξοπλισμός και τεχνικές.
