0.482米的管道里等着你去发现呢!

暑假在家闲着无聊,我一边玩手机上的phyphox APP,一边刷到了焦作十一中张怀华老师发的视频,他用一根塑料管和一部手机就能测声速,这种零成本的方法真是太棒了。于是我也动了手,在家里翻箱倒柜找到了一根0.482米长的铲子手柄。 我给塑料管的一端贴上手机底部,确保密封不漏气,然后在管外壁用记号笔画好起点刻度。接着打开APP,在声学菜单里选声呐模块,输入管子的长度0.482米,点下开始按钮。最后我轻敲管子的另一端,同时按下录音键开始记录声音。 当听到微弱的回声传来时松开录音键,APP就会自动算出回声的时差和最终的声速。经过计算得出的数值大概是343米每秒,和理论值非常接近。误差主要是因为管子壁比较厚还有漏气的问题,不过这次实验也正好给我们提供了一个分析误差的好案例。 以前测声速需要秒表、测距轮还有示波器这些复杂设备携带也不方便,现在用phyphox和塑料管把设备都微型化了。只用一部手机麦克风当接收器,加上APP里的算法做处理中心,成本不到1元钱就能让学生亲手测量声速。 这次实验不仅局限在室内,我还可以把管子插在草地上测量不同温度下的声速数据绘制图表。或者改用其他材质比如铝管或者PVC管来对比不同材质中声音传播的速度差异。甚至可以结合地理温度数据计算大气折射率来辅助气象观测。 这个小小的塑料管配上免费的APP真的很神奇,能把抽象的物理概念变成可感知的东西。如果你下次在家无聊不如也试试这个方法——也许下一个让你惊喜的发现就在你手中0.482米的管道里等着你去发现呢!