Lydforsøg med oscilloskop

elevweb.ucholstebro.dk

Lydforsøg med oscilloskop

Lydforsøg med oscilloskop

(Find evt. først teksten “Hvordan virker oscilloskopet” - CD 378)

tonegenerator

tæller

oscilloskop

højtaler

mikrofon

Opstillingen ser vi ovenfor. Den ene indgang på oscilloskopet er forbundet

med tonegeneratoren, den anden med mikrofonen.

I: Bestemmelse af frekvens og amplitude

I dette forsøg anvender vi kun oscilloskopsignalet fra mikrofonen. Lad tonegeneratoren

udsende en tilfældig tone med en konstant frekvens.

Aflæs på oscilloskopet tonens svingningstid τ 0 (= afstanden mellem to toppe

omsat til sekunder. Husk at aflæse oscilloskopets indstilling). Find herved

tonens frekvens f, idet

f = 1 τ

0

Kontroller med tællerens frekvensmåling. Aflæs også tonens amplitude A.

II: Bestemmelse af bølgelængder og lydfart

I dette forsøg anvender vi begge oscilloskopsignaler. Anbring mikrofonen i en

afstand fra højttaleren (mere end 25 cm), hvor de to signaler på oscilloskopet

er i fase (har top og bund samme sted på skærmen). Aflæs svingningstiden

og find frekvensen. Indstil oscilloskopet, så de to signaler har lige stor amplitude.

Ved at dreje på knappen “y-pos” er vi i stand til at lægge de to signaler

oven i hinanden. Afmærk mikrofonens placering på bordet.

Nu flytter vi mikrofonen længere væk fra højttaleren og vi ser, hvordan de

to signaler på oscilloskopet glider fra hinanden (ud af fase). Fortsæt til de to

signaler er i fase igen. Afmærk igen mikrofonens placering på bordet og mål

afstanden mellem de to placeringer. Denne afstand vil være lig bølgelængden

λ.

Orbit Projekt: Lydforsøg med oscilloskop side 1


Gentag forsøget med tonegeneratoren indstillet på andre frekvenser. Indfør

de aflæste frekvenser og bølgelængder i skema 1 nedenfor. Beregn også

hver gang lydfarten ved hjælp af bølgeformlen

Skema 1

v lyd = f ⋅ λ

f/Hz

λ/m

v lyd

Afhænger lydfarten af lydens frekvens Beregn gennemsnitsværdien af lydfarten

og sammenlign med værdien beregnet udfra formlen

v

lyd

m

= 332 ⋅

s

T

273 K

hvor T er luftens temperatur i lokalet.

Nedenstående forsøg III og IV kan enten udføres med mikrofon og oscilloskop

eller med lydmåler:

III: Lydstyrkens ændring med afstanden

Lad igen tonegeneratoren frembringe en konstant tone. Anbring mikrofonen

tæt på højttaleren og aflæs lydbølgens amplitude A på oscilloskopet. Amplituden

er et udtryk for lydstyrken ved mikrofonen. Mål mikrofonens afstand R

fra højttaleren. Nu flytter vi mikrofonen gradvist væk fra højttaleren. Hver

gang amplituden er aftaget med 10% aflæser vi afstanden R fra højttaleren

og amplitudens nøjagtige størrelse A. Målingerne indfører vi i skema 2 nedenfor.

Skema 2

A

R

Afsæt amplituden som funktion af afstanden på dobbeltlogaritmisk papir og

find en eventuel forskrift for grafen. Hvad skulle man forvente (læs om afstandsloven).

Opfylder målingerne dette Diskuter eventuelle fejlkilder.

IV: Lyddæmpning

Anbring mikrofonen i en fast (ikke for lille) afstand fra højttaleren (sæt mærke

på bordet) og lad tonegeneratoren udsende en konstant tone. Aflæs lydbølgens

amplitude og find dens frekvens.

Anbring et stykke Rockwool (eller andet lydisolerende materiale) mellem

højttaleren og mikrofonen. Mål tykkelsen x af materialet og amplitudens størrelse.

Forsæt med at anbringe mere og mere af materialet mellem højttaleren

og mikrofonen. Aflæs hver gang materialets tykkelse x og amplituden A. Indsæt

målingerne i skema 3 nedenfor.

Orbit Projekt: Lydforsøg med oscilloskop side 2


Skema 3. Frekvensen f = _________ Hz

x/m

A

Afsæt A som funktion af x på enkeltlogaritmisk papir. Hvilken sammenhæng

er der mellem A og x Find en eventuel forskrift for grafen.

Hvad forstår man ved “halveringstykkelsen” x ½

Find x ½ .

Gentag forsøget med andre frekvenser og undersøg om dæmpningen afhænger

af frekvensen. Gentag evt. også forsøget med andre isoleringsmaterialer.

Orbit Projekt: Lydforsøg med oscilloskop side 3

More magazines by this user
Similar magazines