Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6390
2018-02-24 
От генератора 1 звуковых частот гармоническое напряжение подается на динамик 2 и на горизонтально отклоняющиеся пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 3 (рис.). На вертикально отклоняющиеся пластины ЭЛТ подается сигнал с микрофона 4, который является приемником звуковых колебаний, возбуждаемых динамиком 2. Объяснить, в чем причина тех изменений, которые наблюдаются на экране ЭЛТ при перемещении микрофона 4 относительно динамика 2. Можно ли использовать этот эксперимент для определения скорости звука?
Решение:
Если на динамик подается напряжение $U_{x} = U_{д} \cos \omega t$, то с микрофона снимается запаздывающее по фазе напряжение
$U_{y} = U_{M} \cos ( \omega t + q) = U_{M} \cos [ \omega (t - t_{0})]$,
где сдвиг по фазе обусловлен в частности, временем $t_{0}$ прохождения звуком расстояния от динамика до микрофона. Световое пятно на экране, таким образом, участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях одинаковой частоты, но разных амплитуд, имеющих сдвиг фазы.
В общем случае на экране виден эллипс. Если сдвиг фазы $\phi = \pi k$, где $k = 0, 1, 2, \cdots$, то эллипс вырождается в отрезок й углом наклона к горизонтальной оси
$\alpha_{ \pm} = arctg (y/x) = arctg (U_{м}/U_{д})$.
Сдвиг фазы $\phi = \omega/ t_{0} = \omega l/x$, где $c$ - скорость звука. В случае вырождения эллипса в отрезок по величинам $l_{k}, \omega$, используя связь $\pi k = \omega l/c$, можно определить скорость звука:
$2 \pi = ( \omega /c)| l_{k} - l_{k \pm 1}|, c = |l_{k} - l_{k \pm 1}|/T$.
От генератора 1 звуковых частот гармоническое напряжение подается на динамик 2 и на горизонтально отклоняющиеся пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 3 (рис.). На вертикально отклоняющиеся пластины ЭЛТ подается сигнал с микрофона 4, который является приемником звуковых колебаний, возбуждаемых динамиком 2. Объяснить, в чем причина тех изменений, которые наблюдаются на экране ЭЛТ при перемещении микрофона 4 относительно динамика 2. Можно ли использовать этот эксперимент для определения скорости звука?
Решение:
Если на динамик подается напряжение $U_{x} = U_{д} \cos \omega t$, то с микрофона снимается запаздывающее по фазе напряжение
$U_{y} = U_{M} \cos ( \omega t + q) = U_{M} \cos [ \omega (t - t_{0})]$,
где сдвиг по фазе обусловлен в частности, временем $t_{0}$ прохождения звуком расстояния от динамика до микрофона. Световое пятно на экране, таким образом, участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях одинаковой частоты, но разных амплитуд, имеющих сдвиг фазы.
В общем случае на экране виден эллипс. Если сдвиг фазы $\phi = \pi k$, где $k = 0, 1, 2, \cdots$, то эллипс вырождается в отрезок й углом наклона к горизонтальной оси
$\alpha_{ \pm} = arctg (y/x) = arctg (U_{м}/U_{д})$.
Сдвиг фазы $\phi = \omega/ t_{0} = \omega l/x$, где $c$ - скорость звука. В случае вырождения эллипса в отрезок по величинам $l_{k}, \omega$, используя связь $\pi k = \omega l/c$, можно определить скорость звука:
$2 \pi = ( \omega /c)| l_{k} - l_{k \pm 1}|, c = |l_{k} - l_{k \pm 1}|/T$.
