Описание лабораторной работы

Квирая Илона Аршалиевн

Два смартфона располагаются на расстоянии r друг от друга. Один из них исполняет роль источника звука, другой смартфон – приемника звука. Чтобы избежать при проведении эксперимента возникновения помех в виде отражения звука от стен, к смартфону-источнику звука подключаются наушники, и звук излучался через один из них. Другой наушник плотно обернут, чтобы звук не мешал проведению эксперимента. В этом случае наушник становится своеобразным квазисферическим источником звука. Наушник кладется на край стола на возвышение, чтобы звук из наушника мог свободно распространяться в пространстве, без отражения. Если наушник просто положить на стол, случайных отражений не избежать, и это может исказить результаты эксперимента. На смартфон-источнике звука используется функция «Генератор сигналов» приложения Physics Toolbox Suite. Для записи уровня громкости используется второй смартфон-приемник. Он должен быть расположен на одной линии с наушником источника. На смартфоне-приемнике используется функция «Шумометр» приложения Physics Toolbox Suite.

С помощью этой установки производятся измерения уровня громкости на разных расстояниях от источника звука.

(приемник звука отодвигается от источника). По результатам измерений рассчитываются соответствующие значения интенсивности звука. По полученным данным строятся графики зависимостей этих величин от расстояния.

Затем каждый студент сидящий за своим рабочим местом измеряет аналогичным образом уровень громкости голоса преподавателя (звука от источника) находящегося у доски. Показания снимаются 5 раз. Результат измерения нужно представить с учетом погрешности. Для расчета погрешности будет использован шаблон, разработанный в MS Excel (с комментариями по разработке, студенты вспоминают функции MS Excel, используемых при такого рада расчетах), воспользоваться которым сможет каждый студент, открыв его на сайте преподавателя.

По результатам графических зависимостей каждый студент делает вывод о характере зависимостей и соответствии их теоретическим данным.

По результатам второй части работы – студент приводит результат с учетом погрешности в тетради. Результаты, полученные студентами, сравниваются и устно делается общий вывод по полученным результатам (как меняется уровень громкости в зависимости от того, как далеко от преподавателя сидит студент).

Порядок выполнения лабораторной работы

Оформление протокола лабораторной работы

1. Написать название лабораторной работы

2. Указать цель выполняемой работы

3. Изобразить общий вид экспериментальной установки

4. Найти в теоретическом материале к работе и записать основные формулы

5. Нарисовать таблицу измерений

Проведение эксперимента

6.  Подготовить два смартфона, загрузив на них приложение Physics Toolbox Suite.

7. На одном из смартфонов (источник звука) выбрать функцию «Генератор сигналов»

8. На другом смартфоне (приемник звука) выбрать функцию «Шумометр».

9. Разместить оба смартфона на одинаковой высоте (желательно на некоторой высоте над поверхностью стола, чтобы избежать отражения звука от поверхности стола)

10. К смартфону-источнику подключить наушники. Один наушник плотно закрыть колпачком. Это позволяет избежать помех в виде отражения звука от стен (при наличии наушников).

11. Установить расстояние между смартфонами 5 см

12. На смартфоне источнике установить звуковой тон Ля 4 октавы (А4).

13. Нажать внизу экрана кнопку «Пуск»

14. На смартфоне-приемнике выбрать режим считывания. Расположить его микрофоном к смартфону-приемнику.

15. Записать значение уровня интенсивности с экрана смартфона-приемника в таблицу.

16. Аналогичным образом произвести измерение уровня интенсивности на расстояниях 10,15,20,25 см и записать  эти значения в таблицу.

17. Вычислить интенсивность звука для каждого значения уровня интенсивности и внести эти значения в таблицу

18. Построить графики зависимости L(t) и I(t).

19. расположить смартфон-источник на столе преподавателя и измерить уровень громкости со своего рабочего места. Измерение повторить 6 раз.

20. Полученные измерения внести в таблицу

21.Вычислить среднее значение и погрешность измерения, используя, разработанный в MS Excel шаблон.

22. Записать конечный результат

23. Сделать вывод: проанализировать графики и зависимость уровня интенсивности от расстояния.