18. Rýchlosť šírenia sa zvuku v kove

Pomôcky :

Kundtova trubica, kovové tyče, kožušina, korkový prášok,

Realizácia:      

K meraniu rýchlosti zvuku v kove použijeme Kundtovu trubicu, v ktorej rozsypeme korkový prášok. Jednu jej stranu pevnou zátkou uzavrieme. Z druhej strany do jej vnútra vložíme kovovú tyč, ktorá je pre tento pokus upravená. Tyč v strede upevníme a trieme ju kusom kože, čím ju rozozvučíme.

Fyzikálna interpretácia:

Zvuk sa šíri jednak kovom, jednak vnútrom trubice, v ktorej sa vytvorí stojaté vlnenie. Prášok sa usporiada do uzlových bodov tohto vlnenia. Frekvenciu zvuku šíriaceho sa Kundtovou trubicou môžeme vyjadriť vzťahom:  kde   je rýchlosť šírenia sa vlnenia vo vzduchu a l₁ je jeho vlnová dĺžka. Podobne frekvenciu zvuku šíriaceho sa tyčou môžeme vyjadriť vzťahom: , kde   je rýchlosť šírenia sa vlnenia v kove tyče. Jedná sa o ten istý zvuk. Porovnaním frekvencií dostávame vyjadrenie pre rýchlosť v kove:  . Vlnová dĺžka v kove je rovná dvojnásobku dĺžky tyče. Vlnovú dĺžku určíme ako dvojnásobok vzdialenosti najbližších uzlových bodov v trubici. Rýchlosť šírenia sa zvuku vo vzduchu  pri teplote 20 °C je 334 m/s

Realizačná poznámka:

Vhodná je tyč z hliníka. Dbajte na čo najpresnejšie určenie vlnových dĺžok. Ak sa vzdialenosť medzi dvoma uzlami určuje ťažko, tak môžete zmerať vzdialenosť d dvoch uzlových bodov, medzi ktorými je n polovĺn. Potom platí:

Otázky :