繩波實驗-改進 B5-4101054029 翁勝德.

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繩波實驗-改進 B5-4101054029 翁勝德

目的 增加測量繩子波速的準確度

實驗器材 訊號產生器改成使用美國科學教育大廠PASCO所設計的數據收集介面與數據分析軟體 (即做向心力實驗時的程式)來產生更精確的頻率 力檢測器(圖2)

實驗示意圖

實驗設置圖(照片)

實驗設置圖(照片)

實驗設置圖(照片)

實驗設置圖(照片)

原理 駐波 兩個振幅、波長、週期皆相同的正弦波相向行進干涉而成的合成波 。

推測誤差來源 因為駐波數多的時候,觀察到的振幅會變得很小,所以不易觀察,導致頻率的實驗值造成誤差

方法 我們發現當駐波產生時,由力檢測器測到的值會突然增大且穩定,而當沒有駐波時值又會削減到原掛砝碼之重量 我們利用這種極值,來測量多個駐波的頻率。

實驗數據弦線平行振盪(未改) 波腹數 頻率(Hz) 波長(m) 波速(m/s) 1 8.12 2.90 23.61 2 16.40 1.45 23.84 3 24.58 0.97 23.83 4 34.72 0.73 25.34 5 38.90 0.58 22.56 6 55.32 0.48 26.55 7 63.4 0.42 26.63

實驗數據弦線平行振盪(改) μ= 0.00018kg/m F=61.16g 繩長:1.2m 波腹數 頻率(Hz) 波長(m) 波速(m/s) 23.9 2.4 57.36 2 47.6 1.2 57.12 3 71.4 0.8 57.07 4 95.3 0.6 57.20 5 119.3 0.5 57.26 6 144.1 0.4 57.64 7 166.8 0.34 57.21

結論 未改進前(誤差16%)的數據駐波數在1.2.3速率都大概相等,但4.5.6.7的速率就起伏很大,改進後(誤差3%)我們的4.5.6.7的速率也變得很相近,也跟理論值更相近,所以這個改進方法算成功