Đo tốc độ truyền âm

PHÒNG THÍ NGHIỆM ẢO - ĐO TẦN SỐ VÀ VẬN TỐC SÓNG ÂM

Khảo sát sóng âm trong không khí - Đo thời gian truyền âm

volume_up

mic

5.0 m

tune THIẾT LẬP THÍ NGHIỆM

graphic_eq Tần số (Hz): 500

straighten Khoảng cách (m): 5.0

warning Để kết quả chính xác, khoảng cách > 10m và tần số > 200Hz

speed Vận tốc âm thanh:

343 m/s

graphic_eq Tần số hiện tại:

500 Hz

straighten Khoảng cách hiện tại:

5.0 m

schedule Thời gian truyền:

0.00 s

waves Bước sóng:

0.00 m

Chế độ đo: Chưa kích hoạt 0

assignment KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

timer Bảng 1: Đo thời gian truyền

Lần đo	1	2	3	4	5	Giá trị TB	Sai số
Thời gian (s)	-	-	-	-	-	-	-

calculate Bảng 2: Tính toán vận tốc

Thông số	Giá trị
Khoảng cách TB (m)	-
Thời gian TB (s)	-
Vận tốc tính (m/s)	-
Vận tốc lý thuyết (m/s)	343

Vận tốc âm thanh tính được:

0.00 ± 0.00 m/s

Giá trị lý thuyết: 343 m/s

(Theo công thức v = s/t)

analytics PHÂN TÍCH SAI SỐ

Kết quả đo của bạn: 0.00 ± 0.00 m/s

Độ lệch so với giá trị lý thuyết: 0.00 m/s

Nguyên nhân sai số:

• Khoảng cách nhỏ (0.00m)
• Tần số âm thanh: 500 Hz
• Sai số đo khoảng cách: ±0.05m
• Sai số đo thời gian: ±0.005s

lightbulb_outline Giải pháp cải thiện độ chính xác: Tăng khoảng cách (>10m), sử dụng âm thanh tần số cao, thực hiện nhiều lần đo

help HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

1. Thiết lập tần số: Sử dụng thanh trượt để đặt tần số sóng âm (100-2000Hz)

2. Thiết lập khoảng cách: Sử dụng thanh trượt để đặt khoảng cách giữa nguồn âm và micro

3. Phát sóng âm: Nhấn nút "Phát sóng âm" để xem mô phỏng sóng âm truyền trong không khí

4. Đo thời gian: Nhấn nút "Đo thời gian" 5 lần để ghi lại thời gian truyền âm với sai số ngẫu nhiên

5. Kết quả: Hệ thống tự động tính vận tốc âm thanh và so sánh với giá trị lý thuyết

Công thức vật lý: v = s/t = f × λ

info Lưu ý quan trọng: Vận tốc âm thanh trong không khí ở 20°C là 343 m/s. Giá trị này thay đổi theo nhiệt độ và môi trường truyền âm.

science TẠI SAO SAI SỐ XẢY RA?

Sai số trong kết quả đo vận tốc âm thanh xuất phát từ:

1. Khoảng cách ngắn: Với khoảng cách ngắn, thời gian truyền âm rất nhỏ, sai số đo thời gian chiếm tỷ lệ lớn.

2. Sai số thiết bị: Sai số ±0.05m cho khoảng cách và ±0.005s cho thời gian ảnh hưởng đến độ chính xác.

3. Môi trường truyền âm: Nhiệt độ, độ ẩm ảnh hưởng đến vận tốc âm thanh thực tế.

Công thức sai số: Δv/v = Δs/s + Δt/t

Ví dụ với s = 5m, t ≈ 0.0146s:

Δv/v = (0.05/5) + (0.005/0.0146) ≈ 0.01 + 0.342 = 0.352 (35.2%)

→ Sai số tuyệt đối: Δv = 0.352 × 343 ≈ 120.7 m/s

Với s = 20m, t ≈ 0.0583s:

Δv/v = (0.05/20) + (0.005/0.0583) ≈ 0.0025 + 0.0857 = 0.0882 (8.82%)

→ Sai số tuyệt đối: Δv = 0.0882 × 343 ≈ 30.2 m/s

info Thông báo