Material:
* Två mikrofoner: Helst bör dessa vara identiska och ha känd känslighet.
* Ljudinspelningsenhet: En dator med ett ljudinspelningsprogram eller en dedikerad ljudinspelare.
* Ljudkälla: En enhet som producerar ett skarpt, distinkt ljud, till exempel en klapp, en ballongpop eller en visselpipa.
* mätband: För att mäta avståndet mellan mikrofonerna.
* Programvara: Ett program för att analysera ljudinspelningarna och bestämma tidsskillnaden mellan ljudankomst vid varje mikrofon.
Förfarande:
1. Setup:
* Placera de två mikrofonerna ett känt avstånd från varandra. Spela in avståndet mellan dem med hjälp av mätbandet.
* Se till att det inte finns några signifikanta hinder eller reflektioner mellan mikrofonerna och ljudkällan.
* Placera ljudkällan ett rimligt avstånd från mikrofonerna.
2. Datainsamling:
* Spela in ljudet från båda mikrofonerna samtidigt med ljudinspelningsenheten.
* Se till att inspelningen är tydlig och fångar ljudkällan utan något märkbart brus eller störning.
3. Dataanalys:
* Använd programvaran för ljudanalys för att bestämma den exakta tidsskillnaden mellan när ljudvågen når varje mikrofon.
* Om mikrofonerna är identiska beror tidsskillnaden enbart på restiden för ljudet mellan mikrofonerna.
* Om mikrofonerna har olika känsligheter måste tidsskillnaden justeras i enlighet därmed för att redogöra för förseningen orsakad av skillnaden i känslighet.
4. Beräkning:
* Beräkna ljudhastigheten med följande formel:
hastighet av ljud (V) =avstånd (d) / tidsskillnad (t)
* Var:
* V: Ljudhastighet (m/s)
* D: Avstånd mellan mikrofonerna (M)
* T: Tidsskillnad mellan ljudankomst vid varje mikrofon (er)
Upprepningsbarhet:
* Utför flera försök genom att ändra avståndet mellan mikrofonerna och ljudkällans position.
* Analysera uppgifterna från varje försök och beräkna ljudhastigheten.
* Jämför resultaten från olika försök för att säkerställa konsistens och minimera fel.
Faktorer som påverkar noggrannheten:
* Mikrofonsensitivitet: Om mikrofonerna har olika känsligheter kan tidsskillnaden mellan ljudankomst vara felaktig.
* Bakgrundsbrus: Störningar från bakgrundsbrus kan påverka analysen av ljudinspelningarna.
* reflektioner: Reflektioner från närliggande objekt kan förvränga ljudvågen och påverka mätningen av tidsskillnaden.
* Lufttemperatur: Ljudhastigheten varierar med temperaturen. Du kan behöva justera den beräknade hastigheten om lufttemperaturen skiljer sig väsentligt från rumstemperatur.
Säkerhet:
* Se till att ljudkällan inte är för hög och orsakar inte obehag eller skador på hörsel.
* Var försiktig när du hanterar mikrofonerna och inspelningsutrustningen.
Detta experiment ger en grundläggande förståelse för hur man mäter ljudhastigheten. Det är viktigt att vara medveten om potentiella fel och begränsningar och använda lämpliga metoder för dataanalys för att få exakta resultat.
