2019年10月23日 星期三

利用Phyphox聲學碼表測定聲音速度的另一種方式

利用Phyphox聲學碼表測定聲音速度的方式,可參考下列官網連結

Speed of sound




影片中遠方淺藍色衣服男子的碼表會晚t秒啟動,早t秒停止,時間較近端黑衣男子少2t秒,利用時間差2t,配合聲音去返共2S距離,可推算出聲速,簡單來說,就是把距離X2/兩手機時間差,即可得到聲速。

公式:


但是我想嘗試更簡易的方法,減低學生認知負荷。
把啟動源放在兩支手機中間,關閉源放其中一側,兩側不同距離對稱位置放上多支手機,全班做實驗的概念。這樣計算上的解釋比較容易,理論上同時啟動,最末端手機碼表啟動後,就可以在末端發出聲音做關閉源,這樣應該是比較直覺的作法。


昨天跟今天午后,讓3組人馬分別去測試,結果發現
1. 室內較不適合,容易回音干擾
2. 官網方式比較準確,我想的方式偏差較大
3. 兩種方法,數值皆偏大,拉大手機間距應該可以改善

最後,附上實驗結果,學生紀錄中,距離6公尺的是官網方式測定,3公尺距離的,是我想的方式,結果如下:





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