Bestämma ljudets hastighet i luft med data om interferens mellan två ljudkällor
Jag har fått i uppgift att göra en hemlab som syftar till att bestämma ljudets hastighet i luft med data om interferens mellan två ljudkällor.
Jag tänkte att jag skulle ta en tumstock, lägga två öronsnäckor på ett visst avstånd från varandra och låta de sända ljudvågor med en viss frekvens mot varandra.
Sedan tänkte jag ta in mobil som decibelmätare och mäta var det blev högst ljudnivå och lägst ljudnivå. För då skulle jag kunna räkna ut våglängden. Och eftersom att jag vet frekvensen kan jag därmed lätt räkna ut ljudets hastighet som frekvens multiplicerat med våglängd.
Problemet är att jag inte vet om det är korrekt att öronsnäckorna är riktade mot varandra. Ett annat problem är att mina öronsnäckor börjar strejka efter ett tag och sända ut ljud i intervaller, som att de inte gillar frekvensen eller nåt. Jag vet inte.
Jag undrar om jag har tänkt rätt vad gäller hur jag ska placera öronsnäckorna och genomföra labben samt om nån har något annat tips på hur jag praktiskt kan genomföra detta experiment.
Det här är ett kul experiment men varning om att det finns minst 3 komplicerande faktorer
1. Volymmaximum inträffar inte vid interferensmaximum eftersom ljudnivån avtar med avståndet från högtalarna. På samma sätt som att volymen minskar om du rör dig bort från en högtalare så kommer den effekten också in.
2. Om högtalarna är ur fas så förskjuts placeringen av maximum och minimum så det är inte det absoluta avståndet mellan minimum och högtalare som måste mätas utan avståndet mellan interferensminimum/maximum.
3. Ljud studsar mot golv och väggar och det ger också interferens.
Vi har haft en teoridiskussion om det här problemet på forumet då det finns ett liknande problem i en fysik 2-bok. Jag gjorde det här experimentet hemma lite improvisativt en helgeftermiddag november 2018 (time flies) för att illustrera det.
https://www.pluggakuten.se/trad/interferens-erik-undersoker-ljudstyrkan-mellan-tva-hogtalare/
Det faktiska experimentet påvisade även att i ett slutet rum så ger studsar mot möbler och observatörer. Att fula ihop det på golvet i min 24kvm lägenhet gav resultat jag kunde analysera med +5 år av högskoleutbildning men har man inte mycket erfarenhet med ljud så kan resultaten vara svårtolkade.
Okej men är det korrekt att en våglängd är avståndet mellan två volymmaxima?
Det vill säga om jag kan mäta avståndet mellan två volymmaxima så kan jag med given frekvens lätt räkna ut hastigheten genom att multiplicera våglängd med frekvens.
Avstånd mellan två volymmaxima borde vara ungefär en halv vågländ.
Minns diagrammen för stående vågor.
