Simulic
Bahasa Indonesia

Mengukur cepat rambat bunyi – gema, dua mikrofon pada osiloskop, ultrasonik sefase

FisikaGetaran dan gelombangUsia 16–17

Memuat…

Gunakan di kelas saya ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Praktikum virtual yang mengukur cepat rambat bunyi di udara dengan tiga cara: mengukur waktu gema dari dinding dengan stopwatch (satu gema, atau bertepuk mengikuti irama gema selama banyak selang), membaca selang waktu antara dua mikrofon pada osiloskop dua kanal (v = d/Δt), dan menggeser penerima ultrasonik sampai kedua sinyal sefase lagi untuk mencari panjang gelombang (v = λf). Dilengkapi tabel hasil, rata-rata dan simpangan baku, grafik garis lurus dengan garis kecocokan terbaik, serta pengaruh suhu udara.

Pelajaran: Cepat rambat bunyi di udara: metode gema, dua mikrofon dan osiloskop, serta v = λf; pengaruh suhu

Yang ditunjukkan

Bunyi adalah gelombang longitudinal; di udara bersuhu 20 °C bunyi merambat sekitar 343 m/s, dan cepat rambatnya naik sekitar 0,6 m/s untuk setiap derajat Celsius. Praktikum virtual ini mengukurnya dengan tiga cara. Pada metode gema, stopwatch mengukur waktu bunyi pergi ke dinding dan kembali, sehingga v = 2d/t. Dengan dua mikrofon, osiloskop menampilkan selang waktu Δt antara keduanya, sehingga v = d/Δt. Dengan pemancar ultrasonik, menggeser satu penerima sejauh satu panjang gelombang membuat kedua sinyal sefase lagi, sehingga v = λf.

Cara menggunakan

Pilih tab. Gema: atur Jarak ke dinding d lalu tekan Tepuk sekali atau Tepuk N selang; tabel terisi sendiri. Dua mikrofon: atur Jarak antarmikrofon d, tekan Tepuk, geser Kursor 1 dan Kursor 2 ke awal tiap pulsa, lalu tekan Catat. Ultrasonik sefase: geser Posisi R2 x sampai kedua jejak berimpit dan tekan Catat posisi sefase setiap kali. Ubah Suhu udara θ dan gunakan Grafik untuk membandingkan.

Parameter yang dapat diubah

  • Metode Gema dan stopwatch, Dua mikrofon dan osiloskop, Dua penerima ultrasonik sefase
  • Suhu udara θ -10–40 °C
  • Jarak ke dinding d (gema) 20–200 m
  • Jumlah selang tepukan N 5–40
  • Jarak antarmikrofon d 0,2–2 m
  • Basis waktu osiloskop 0,5 ms/div, 1 ms/div, 2 ms/div, 5 ms/div
  • Frekuensi pemancar ultrasonik f 38–42 kHz
  • Posisi awal x R2 dari R1 0–120 mm

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa bertepuk 20 selang mengikuti irama gema memberi hasil lebih baik daripada mengukur waktu satu gema?
  2. Mengapa grafik Δt terhadap d berupa garis lurus, dan bagaimana Anda memperoleh v dari gradiennya?
  3. Bagaimana panjang gelombang ultrasonik berubah ketika udara menjadi lebih hangat, jika f tetap?

Simulasi terkait