 |
|
ทฤษฎีวงแหวนของนิวตัน วัตถุประสงค์ เพื่อวัดอัตราเร็วของเสียงในอากาศในท่อ โดยวิธีกระตุ้นด้วยส้อมเสียงที่ทราบค่าความถี่ ให้อากาศในท่อสั่นพ้อง (เกิดการสั่นพ้อง ระหว่างการสั่นของลำอากาศกับการกระตุ้นของส้อมเสียง) ทฤษฎี การสั่นพ้องหรือการกำทอน คือปรากฏการณ์ที่เกิดจากระบบ 2 ระบบซึ่งระบบหนึ่งสั่นด้วยความถี่ธรรมชาติ อีกระบบหนึ่งสามารถปรับความถี่ได้ ถ้าเราปรับความถี่ของระบบนี้ให้เท่ากับความถี่ของระบบแรก จะทำให้ระบบแรกสั่นด้วยแอมปลิจูดมากขึ้นและสั่นนาน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเกิดการสั่นพ้องหรือกำทอน กำทอนของเสียงคือการเกิดคลื่นนิ่งในท่อทดลองนั่นเอง รูปข้างล่างเป็นการเกิดการสั่นพ้อง โดยเราต้องปรับความยาวของท่อทดลอง (โดยการปรับระดับน้ำ) ให้เกิดคลื่นนิ่ง นั่นแสดงว่าขณะนั้นความถี่ของคลื่นนิ่งในท่อทดลองเท่ากับความถี่ของแหล่งกำเนิด
ดังนั้นกำทอนในท่อปลายเปิดข้างหนึ่งจะเกิดเมื่อ แต่ในการทดลองจริงนั้น ตำแหน่งของปฏิบัพไม่ได้เกิดตรงปากท่อพอดี แต่จะอยู่เลยขึ้นมาด้านบนเป็นระยะทาง ε ดังนั้นจะได้ว่า ในที่นี่ ε เป็นค่าเล็กๆที่ขึ้นอยู่กับรัศมีของท่อ และเรียก ε ว่า "End Correction" เราสามารถทำการทดลองเพื่อหาค่า λ และ ε ได้ จากนั้นก็หาอัตราเร็วของเสียงในอากาศจากสูตร ซึ่ง ƒ เป็นความถี่ของส้อมเสียงที่ใช้ อุปกรณ์การทดลอง
การทดลอง
หาค่า λ และ ε ซึ่งค่า ε นี้ไม่ควรเป็นลบ นอกจากทดลองไม่ดี และ ε ก็ไม่ควรมีค่ามากนัก ไม่ควรเกิน 1 เซนติเมตร จากนั้นคำนวณหาค่าอัตราเร็วของเสียงในอากาศโดยใช้ โดยใช้ค่า ƒ ที่ตัวส้อมเสียง รายงานผลทั้ง v และ ε พร้อมทั้งความคลาดเคลื่อนของ v 
|
