Kaip išgirsti tūrį?

Ištrauka

Kaip išgirsti tūrį?

Turinys
Santrauka 3
Įvadas 4
1. Tvarkaraštis 5
2. Problemos sprendimo būdų ir metodų apžvalga 6
3. Fizikinių dėsnių taikomų problemos sprendimui aprašymas 7
4. Laboratoriniai darbai: fizikinių dėsnių iliustracija 8
5. Probleminio uždavinio rezultatai 12
6. Išvados 14
Literatūros sąrašas 15
Priedai

Santrauka
Mums suteikta užduotis buvo sukurti arba surasti metodą, kaip išmatuoti medžiagos tūrį naudojant
mechaninius virpesius.
Visų pirmą apmąstėme kaip galėtume išmatuoti ne tik skysčių bet ir kietųjų kūnų tūrį.
Nusprendėme matuoti rezonojančio oro tūrį kuris užpildo tuščią indo dalį.
Mūsų naudojamo metodo trūkumas yra toks, jog jam reikia specialios talpos indo ir matavimai,
mūsų atveju, turi didelę paklaidą. 
Tūrį imanoma išmatuoti su talpa kuri turi skalę, nusakančia tūrį, taip pat galima tūrį apskaičiuoti
žinant masę ir tankį. Kad tūrį būtų galima išgirsti tenka pasinaudoti H. Helmholco rezonanso reiškiniu.
Taip pat sukūrėme veikiantį modelį, kuris leidžia išmatuoti tūrį garso bangų virpesiais.

Įvadas
Garsas yra vienas iš pagrindinių mūsų aplinkos elementų, kuris nuolat mus supa. Nuosekliai esantis
ore ar plintantis kitose medžiagose, garso sukurtas vibracijas, galime suvokti savo klausos organais.
Tačiau garsas taip pat gali turėti ir praktinį pritaikymą, tai tūrio skaičiavimas.
Norime išmatuoti tūrį naudojant mechaninius virpesius, ir tokiu būdu jį išgirsti.
Yra žinoma visokiausių būdų apskaičiuoti tūrį, tik reikia pasirinkti tinkamą nuo esamos situacijos,
mat tam tikri metodai yra tinkami tik prie vieno dydžio tūrio.
Būtent mūsų pasirinktas metodas nėra efektyvus norint išmatuoti didelius tūrius.
Norėdami išgirsti tūrį ir labiau suprasti šį tūrio matavimo metodą turime pasigilinti apie rezonanso
reiškinį, garso greitį ore ir stovinčias bangas. 

1. Tvarkaraštis
PBL uždavinio sprendimas 03-08 - 03-20.      
Informacijos rinkimas 03-08- 03-26.      
Pirmasis lab. d 03-15
Antrasis lab. d. 03-22. 
PBL ataskaitos parengimas 03-20 - 03-27.      
Skaidrių paruošimas 03-27.
     
2.Problemos sprendimo būdų ir metodų apžvalga
Kuriant metodą matuoti tūriui su mechaniniais
virpesiais, reikia sugalvoti kokiu fizikiniu reiškiniu
remsis metodas. Skirtingoms aplikacijoms
naudojami skirtingi metodai, tačiau lengviausiai
pasiekiamas namų sąlygomis yra Helmholco
rezonanso reiškinys.
Šis metodas yra pagrįstas Helmholco rezonatoriaus
naudojimu (1pav.), tai specialus cilindrinis arba
sferinis kūnas atviru kakleliu. Pagrindinis
Helmholco rezonatoriaus principas - rezonatorius
turi tam tikrą rezonansinį dažnį, kuris priklauso
nuo jo geometrijos ir tūrio.
1 pav.
Kiti metodai naudojantys mechanines vibracijas siekiant pamatuoti tūrį yra:
Pasinaudojant ultragarsiniais keitikliais (2 pav.). Išsiuntus ultragarsinį signalą iš keitiklio, laukiamas
atspindys nuo medžiagos paviršiaus. Priėmus atsispindėjusį signalą su tuo pačiu ar kitu keitikliu,
randamas laiko skirtumas tarp išsiųsto ir atsispindėjusio signalo ir apskaičiuojamas akustinių bangų
nueitas kelias, taip nustatant talpos užpildymo lygį.

3.Fizikinių dėsnių taikomų problemos sprendimui aprašymas
Naudoti fizikiniai dydžiai:
●c- 345,5 m/s (laboratorinio darbo metu apskaičiuotas garso greitis)
Fizikinių dydžių sąvokos:
●Rezonansas – priverstinis amplitudės padidėjimas virpesių sistemoje, kai veikiančios
išorinės jėgos dažnis yra artimas sistemos savųjų virpesių dažniui
●Ultragarsas – tai bangos, kurių dažnių diapazonas yra nuo 20kHz iki 10GHz, todėl
tokios bangos lengvai gali pereiti per įvairias medžiagas ir atsispindėti
●Stovinčioji banga – tai procesas, kai dvi koherentinės, plokščios, vienodų
amplitudžių bangos susiduria (interferencijuojasi) tarpusavyje ir sukuria stovinčią bangą
Reikalingos formulės:
1.Indo kaklelio skerspjūvio plotas
d – kaklelio skresmuo;
2.Pakoreguotas indo kaklelio ilgis.
lp - kaklelio ilgi
d - kaklelio skersmuo
3.Judesio kiekio tvermės dėsnis
c - garso greitis
f - rezonatoriaus dažnis