问题
计算题
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。利用此中示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图1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,被接受器所接受。图2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受信号。若已知发射的脉冲信号频率为f=2000Hz,发射器与接收器的距离为s=1.30m,求管内液体中的声速。(已知所测声速应在1300~1600m/s之间,结果保留两位有效数字。)
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答案
解:设脉冲信号的周期为T,从显示的波形可以看出,图2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①
其中②
对比图2中上、下两列波形,可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为③
其中
液体中的声速为④
联立①②③④式,代入已知条件并考虑到所测声速应在1300~1600m/s之间,得