2017年11月7日 星期二

聲速測量實驗

去年開始用arduino 超音波模組來進行聲速測量的實驗,效果還算不錯。因為這學期學生已經摸arduino+ywrobot EMS好一陣子了,所以組裝實驗裝置沒什麼問題。就把四條線插到我預設的腳位,打開電源取到正確的模式,就可以了。作法大概就是跟下面的影片一樣,不過影片裡面的ms應該改成us。




工具有了,其他就簡單了。先跟學生確定聲音的速度=聲音走的距離除以聲音走的時間,了解液晶螢幕左上角顯示的是聲音來回總共花的時間。距離則用直尺測量就行了。有了距離有了時間,當然就可以算速度。

障礙物就用這個東西,本來是設計用來當作凸透鏡成像的屏幕的,今天想到拿來做超音波反射屏障也可以。這東西的底座,有個尖突起。對準直尺刻度就可以讀到屏障在直尺的刻度位置。





學習單上把儀器組裝步驟和實驗方式都寫了,所以沒有要訓練學生這個。這實驗單純是要測量聲音速度的。


讓學生測量10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm之下,聲音來回的距離。作紀錄,就可以計算每一次測量到的聲速了。




實際測出來的聲速,平均大約331.1m/s, 在做聲速實驗之前,有測量溫度大概是30度(說好的立冬呢?) 換算成聲速大約是349m/s, 這樣誤差大約3%。我覺得夠準囉

其實如果有時間,應該來試試看吹個風,加個熱,看看聲速會有什麼改變。探討影響聲速的因素。


順道一提,這個實驗只是測量技術的實驗而已,還稱不上探究。因為還沒開始探討哪些因素會影響聲速。
張貼留言