题目内容

有一种示波器可以同时显示两列波形.对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同.利用此种示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接收器所接收.图所示为示波器的显示屏.屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号.若已知发射的脉冲信号频率为f2 000 Hz,发射器与接收器的距离为x1.30 m,求管内液体中的声速.(已知所测声速应在1 3001 600 m/s之间,结果保留两位有效数字)

 

1.4×103 m/s

【解析】设脉冲信号的周期为T,从显示的波形可以看出,题图中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为

Δt

其中T

对比图2-2-13中上、下两列波形,可知信号在液体中从发射器传播到接收器所用的时间为t(Δt)(2n1.6),其中n0,1,2

液体中的声速为v

联立①②③④式,代入已知条件并考虑到所测声速应在1 3001 600 m/s之间,得v1.4×103 m/s.

 

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