Měření rychlosti zvuku

Sonar

Obsah

• Historie názoru na povahu zvuku

• Princip měření rychlosti zvuku

• Experiment

• Vyhodnocení

• Sonar v technice a v přírodě

• Závěr

Historie zvuku jako vlny

• analogie k vodě• řecký filosof Chrysippus, Aristoteles (384 – 322 př.n.l.)

• rozpory v názorech (do 17.stol)

• „konečné řešení“ Newton: Principia

Princip

t

dc

2

Experiment

Vyhodnocení

2.d [cm] t [ms]

40 1,04

60 1,68

80 2,32

100 2,88

120 3,52

140 4,08

160 4,64

180 5,28

Závislost dráhy na čase

0

20

4060

80

100

120

140160

180

200

1,04 1,68 2,32 2,88 3,52 4,08 4,64 5,28

čas

drá

ha

Naměřená hodnota c = 330,189 m/sTabulková hodnota c = 344 m/s

Sonar(SOund Navigation And Ranging)

• pasivní (echolokace), aktivní

Historie:

• trubka ve vodě (Leonardo da Vinci)

• impulsem potopení Titaniku

• vojenské účely

Aktivní sonar

• vysílá pulsy a poslouchá jejich ozvěny• detekce ponorek, hejn ryb, mapování mořského dna• vyšetřování vnitřních orgánů

Pasivní sonar(echolokace)

• pouze poslouchá

• vyhodnocováno operátorem

• první Leonardo da Vinci

Sonar a echolokace v přírodě

• netopýři, delfíni

• technologie stealth v přírodě (můry)

Závěr

• Teorie o zvuku už staří Řekové

• rychlost zvuku experimentálně potvrzena

c = 330,189 m/s

• využití sonaru v praxi

Literatura

• Wikipedia

http://www.wikipedia.org

• Acoustical Society of America:

http://asa.aip.org/pierce.html

• Manuál k experimentu sonar ve fyzikálním praktiku