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普通物理實驗��實驗八 波動實驗

組別 : A6

范恩齊、楊欣璋

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目的:

  • 探討波動在弦線傳送時，波長λ與張力τ的關係，並測定振動的頻率 f
  • 觀察不同形狀之共振板的力學駐波現象和產生共振條件

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駐波原理:

3

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主要用到公式

  •  

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儀器

  • 振動器、訊號產生器、精密天平、滑輪、砝碼1盒、砝碼吊盤

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實驗裝置示意圖:

6

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裝置:

7

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步驟

  •  

8

 

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實驗數據:

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m(kg)|張力(N)

0.062

0.607

​

0.082

0.801

​

0.102

0.997

​

駐波數

3

4

5

3

4

5

3

4

5

頻率(Hz)

71.4

92.74

117.4

80.8

107.2

135.2

91.6

121.0

151.5

波長(m)

0.820

0.608

0.501

0.820

0.627

0.504

0.836

0.607

0.489

波速(v)

58.548

56.386

58.857

66.215

67.214

68.141

76.561

73.447

74.134

吊盤(g)

61.9

線密度(實驗)

1.79E-04

砝碼1(g)

19.87

線密度

1.83E-04

砝碼2(g)

19.93

誤差

2%

線重(g)

0.22

​

​

線長(cm)

120.2

​

​

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張力-速度平方

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張力(N)

0.607

平均速率(m/s)

57.930

v^2(m^2/s^2)

3355.902

張力(N)

0.801

平均速率(m/s)

67.190

v^2(m^2/s^2)

4514.505

張力(N)

0.997

平均速率(m/s)

74.714

v^2(m^2/s^2)

5582.176

線密度(實驗)

1.79E-04

線密度

1.83E-04

誤差

2%

 

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討論

  • 由實驗數據可以看出，當繩子的張力越大時，波速就越快。而影響波速的是頻率和波長，但相同駐波數的波長沒有改變，可知張力對波長沒有影響，影響的是頻率。
  • 因為細線質量較輕，故在測量時較可能出現誤差。

​

吊盤(g)

61.9

線密度(實驗)

1.79E-04

砝碼1(g)

19.87

線密度

1.79E-04

砝碼2(g)

19.93

誤差

0%

線重(g)

0.215

​

​

線長(cm)

120.2

​

​

吊盤(g)

61.9

線密度(實驗)

1.79E-04

砝碼1(g)

19.87

線密度

1.79E-04

砝碼2(g)

19.93

誤差

0%

線重(g)

0.22

​

​

線長(cm)

123

​

​

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結論

當繩子的張力越大時，波速就越快，頻率也越高。

​

 

v=ƒ λ