음파의 성질(결과) 일반물리학실험 청범출판사

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목차

측정값
a. 기주의 한쪽이 막힌 경우
b. 기주의 두 끝이 열린 경우

실험결과
a. 기주의 한쪽이 막힌 경우
b. 기주의 두 끝이 열린 경우

질문 및 토의
(1) υ=fλ 임을 보이시오.
(2) 왜 기체의 온도가 증가하면 음파의 속도가 증가하는가?
(3) 기체속 압력파의 전달속도는 다음과 같다.
(4) 밀도의 요동으로 변위가 최대인 점은 압력이 최소가 된다. 설명하시오.
(5) 실험장치의 여러 요인으로 인하여 공명이 일어날 때 진폭이 최대가 되는 지점이 그림 29.1과 같지 않다. 이유를 설명하고 각 실험에서 측정한 공명진동수와 관의 직경효과를 생각하여 측정한 실제 공명조건을 보시오
(6) 측정한 공명진동수를 이용하여 기본 공명진동수를 구하고 관의 개폐에 따른 공명조건에 부합하는지 보이고 설명하시오.
a. 기주의 한쪽이 막힌 경우
b. 기주의 두 끝이 열린 경우

결론 및 검토

본문내용

실험결과
측정시 실험실 내부 온도는 12℃였다. 따라서 음속υ는
υ=331.3×(1+12/273)1/2 = 338.5 m/s
a. 기주의 한쪽이 막힌 경우
음파의 진동수가 f=3kHz일 때 λ= υ/f = 11.28 cm이므로 측정값 11.5 cm와 유사하며 그 상대오차 값은 (11.5-11.28)×100/11.28= 1.95 % 이다.
음파의 진동수가 f=3.2kHz일 때 λ= υ/f = 10.58 cm이므로 측정값 10.88 cm와 유사하며 그 상대오차 값은 (10.88-10.58)×100/10.58 = 2.84 % 이다.
음파의 진동수가 f=3.397kHz일 때 λ= υ/f = 9.96 cm이므로 측정값 10.22 cm와 유사하며 그 상대 오차 값은 (10.22-9.96)×100/9.96 = 2.61 % 이다.
중략..

결론 및 검토
음파의 성질에 대한 많은 것을 알 수 있는 실험이었다. 실제로 소리가 하나의 파동의 형태로 존재하고 있다는 것을 실험을 통해 직접 볼 수가 있었다. 파동은 매질은 통해 전달되고 소리의 매질은 공기라는 사실도 실험을 통해서 알 수 있는 것 중에 하나였다. 실험의 결과도 비교적 이론치와 비슷한 값을 도출할 수 있었다. 아무래도 실험에 결과치에 영향을 미치는 측정요인이 많지 않았고 측정장비 또한 오실로스코프라는 비교적 쉽게 측정치를 얻을 수 있는 장비였기에 많은 오차 없이 안정된 실험을 할 수 있었다. 결과 리포트를 쓰면서 온도에 따라 음파의 속도가 변한다는 사실은 상식적으로 익히 알고 있었지만 그것을 직접 실험을 통해 알아보고 싶다는 생각이 들었다. 하지만 실험실의 온도를 임의로 조절해 가면서 음파의 속도를 측정하고 그 변화를 확인하는 것은 아주 많은 장비가 필요할 것임에 불가능한 실험일 것이다.

참고 자료

없음