Μπορείτε να δείτε την παλιά σελίδα του ΕΚΦΕ εδώ.

Arrow up
Arrow down
19 11 2017

User Login

Μέτρηση της ταχύτητας του ήχου με smartphone

Το πείραμα που θα σας παρουσιάσουμε ανήκει στην κατηγορία πειραμάτων φυσικών επιστημών με smartphone.  Θα χρειαστούμε ένα κινητό τηλέφωνο ή tablet που να τρέχει το λειτουργικό Android και τη δωρεάν έκδοση της εφαρμογής Doninn Audio Editor.

Tο πείραμα μπορεί να εκτελεστεί και με άλλους audio editors που μπορεί κανείς να βρει στην οικογένεια των Android apps και iphone apps αρκεί να υπάρχει η δυνατότητα να μετρήσεις τη χρονική διαφορά δύο γεγεονότων από την καταγραφή της κυματομορφής.  Εξ άλλου το ίδιο ακριβώς πείραμα με σταθερό υπολογιστή και το λογισμικό ανοιχτού κώδικα Audacity το έχουμε παρουσιάσει σε συνέδριο. Επανερχόμαστε όμως εξαιτίας της ευκολίας χρήσης που προσφέρουν οι κινητές συσκευές.

Εκτέλεση πειράματος

Χρειαζόμαστε ένα τοίχο και μια μετροταινία για να μετρήσουμε την απόσταση μας από τον τοίχο.

Επιλέγουμε ανοιχτό χώρο και σταματάμε μπροστά από μια ανακλαστική επιφάνεια (τοίχο, μάντρα) προσέχοντας να είναι αρκετά μακρύτερα από άλλες επιφάνειες που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ανακλάσεις στον ήχο.  

  • Εκκινούμε το πρόγραμμα και πατάμε το κόκκινο κουμπάκι  για να αρχίσει να καταγράφει τον ήχο.
  • Δημιουργούμε ένα κρότο π.χ ένα δυνατό παλαμάκι.  
  • Στη συνέχεια σταματούμε την εγγραφή και μπαίνουμε στην οθόνη της επεξεργασίας EDIT. Μπορούμε να δούμε στην οθόνη της συσκευής την καταγραφή του ήχου. Μπορούμε με κινήσεις των δακτύλων να κάνουμε μεγέθυνση και να δούμε ότι μετά τον ήχο που δημιουργήσαμε, με πολύ μικρή διαφορά χρόνου το πρόγραμμα κατέγραψε και άλλο ήχο (τον οποίο δεν προλάβαμε να ακούσουμε) Ο ήχος αυτό είναι ήχος από ανάκλαση. Μπορούμε να πάρουμε τους χάρακες που ορίζουν την αρχή και το τέλος μέτρησης του χρόνου ενός συμβάντος που θα τους βρούμε στην αρχή και στο τέλος αντίστοιχα της καταγραφής του ήχου, και να μετρήσουμε τη χρονική διαφορά των δύο ήχων.
  • Από τον χρόνο που μετρήσαμε και την απόσταση μας από τον τοίχο μπορούμε να υπολογίσουμε με αρκετά ικανοποιητική ακρίβεια την ταχύτητα του ήχου. 

Στο πείραμα που εκτελέσαμε ήταν Δt=1.813-1.758=0.055s. H απόσταση από τον τοίχο ήταν 10m άρα ο ήχος διάνυσε απόσταση 20m. Οπότε:

\[ v=\frac{\Delta x}{\Delta t}=\frac{2\cdot 10m}{0.055s}=363m/s \]

 

 

 

 

  

Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn