ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ
Формулювання проблеми. Важливе значення для майбутніх інженерів має уміння проводити експериментальні дослідження та опрацьовувати їх результати. В умовах дистанційного навчання перед викладачами постає проблема розробки завдань для експериментальних досліджень, які студенти можуть проводити вдома,...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Sumy State Pedagogical University named after A.S. Makarenko
2024-09-01
|
| Series: | Фізико-математична освіта |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://fmo-journal.org/index.php/fmo/article/view/348 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850182066941984768 |
|---|---|
| author | Сергій Подласов Андрій Снарський |
| author_facet | Сергій Подласов Андрій Снарський |
| author_sort | Сергій Подласов |
| collection | DOAJ |
| description | Формулювання проблеми. Важливе значення для майбутніх інженерів має уміння проводити експериментальні дослідження та опрацьовувати їх результати. В умовах дистанційного навчання перед викладачами постає проблема розробки завдань для експериментальних досліджень, які студенти можуть проводити вдома, використовуючи доступне обладнання. Одним з таких досліджень може бути визначення показника степеня адіабати газу за результатами вимірювання швидкості звуку.
Матеріали та методи. Для досягнення поставленої мети дослідження використано аналіз навчальної програми курсу «Загальна фізика для бакалаврів інженерних спеціальностей», огляд методичних вказівок до виконання лабораторних робіт з розділу «Коливання і хвилі» курсу фізики технічних ЗВО, огляд літератури за темою дослідження. Підготовлене обладнання та програмне забезпечення дозволили провести апробацію методики визначення показника степеня адіабати повітря за знайденою в експерименті швидкістю звуку.
Результати. Швидкість звуку обчислювалася з використанням значень резонансної частоти для відкритих з обох кінців трубок різної довжини, а також корпусу кулькової ручки, циліндричної посудини (чайної кружки) та пляшки, яку можна вважати резонаторами Гельмгольца. Як виявилося, для надійної фіксації резонансної частоти у відкритих з обох кінців трубках в якості джерела звуку доцільно використовувати створений нами генератор імпульсно модульованої звукової частоти (ІМЗГ), а для збудження звуку в пляшці можна використовувати як ІМЗГ, так і технологію подібну до гри на флейті.
Висновки. В експериментах, проведених з різними об’єктами в якості резонаторів (пляшка, трубки різної довжини, кружка), було одержано значення швидкості звуку у повітрі в межах від 334 м/с до 352 м/с і відповідну величину показника степеня адіабати 1,33 £ g £ 1,45, що можна вважати достатньо хорошою оцінкою для повітря. Це дозволяє рекомендувати розглянуту методику визначення g для застосування як у домашньому так і в аудиторному експерименті. |
| format | Article |
| id | doaj-art-47d72b5759ac47da8be9c773a5466fe7 |
| institution | OA Journals |
| issn | 2413-1571 2413-158X |
| language | English |
| publishDate | 2024-09-01 |
| publisher | Sumy State Pedagogical University named after A.S. Makarenko |
| record_format | Article |
| series | Фізико-математична освіта |
| spelling | doaj-art-47d72b5759ac47da8be9c773a5466fe72025-08-20T02:17:46ZengSumy State Pedagogical University named after A.S. MakarenkoФізико-математична освіта2413-15712413-158X2024-09-01394283210.31110/fmo2024.v39i4-04353ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯСергій Подласов0https://orcid.org/0000-0002-3947-4401Андрій Снарський1https://orcid.org/0000-0002-4468-4542Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", УкраїнаНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", УкраїнаФормулювання проблеми. Важливе значення для майбутніх інженерів має уміння проводити експериментальні дослідження та опрацьовувати їх результати. В умовах дистанційного навчання перед викладачами постає проблема розробки завдань для експериментальних досліджень, які студенти можуть проводити вдома, використовуючи доступне обладнання. Одним з таких досліджень може бути визначення показника степеня адіабати газу за результатами вимірювання швидкості звуку. Матеріали та методи. Для досягнення поставленої мети дослідження використано аналіз навчальної програми курсу «Загальна фізика для бакалаврів інженерних спеціальностей», огляд методичних вказівок до виконання лабораторних робіт з розділу «Коливання і хвилі» курсу фізики технічних ЗВО, огляд літератури за темою дослідження. Підготовлене обладнання та програмне забезпечення дозволили провести апробацію методики визначення показника степеня адіабати повітря за знайденою в експерименті швидкістю звуку. Результати. Швидкість звуку обчислювалася з використанням значень резонансної частоти для відкритих з обох кінців трубок різної довжини, а також корпусу кулькової ручки, циліндричної посудини (чайної кружки) та пляшки, яку можна вважати резонаторами Гельмгольца. Як виявилося, для надійної фіксації резонансної частоти у відкритих з обох кінців трубках в якості джерела звуку доцільно використовувати створений нами генератор імпульсно модульованої звукової частоти (ІМЗГ), а для збудження звуку в пляшці можна використовувати як ІМЗГ, так і технологію подібну до гри на флейті. Висновки. В експериментах, проведених з різними об’єктами в якості резонаторів (пляшка, трубки різної довжини, кружка), було одержано значення швидкості звуку у повітрі в межах від 334 м/с до 352 м/с і відповідну величину показника степеня адіабати 1,33 £ g £ 1,45, що можна вважати достатньо хорошою оцінкою для повітря. Це дозволяє рекомендувати розглянуту методику визначення g для застосування як у домашньому так і в аудиторному експерименті.https://fmo-journal.org/index.php/fmo/article/view/348домашній експериментшвидкість звукувідношення теплоємностей cp/cv |
| spellingShingle | Сергій Подласов Андрій Снарський ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ Фізико-математична освіта домашній експеримент швидкість звуку відношення теплоємностей cp/cv |
| title | ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ |
| title_full | ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ |
| title_fullStr | ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ |
| title_full_unstemmed | ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ |
| title_short | ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ CP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ |
| title_sort | домашній експеримент по визначенню відношення теплоємностей cp cv для повітря |
| topic | домашній експеримент швидкість звуку відношення теплоємностей cp/cv |
| url | https://fmo-journal.org/index.php/fmo/article/view/348 |
| work_keys_str_mv | AT sergíjpodlasov domašníjeksperimentpoviznačennûvídnošennâteploêmnostejcpcvdlâpovítrâ AT andríjsnarsʹkij domašníjeksperimentpoviznačennûvídnošennâteploêmnostejcpcvdlâpovítrâ |