10.Resonance Tube Apparatus(결과)

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Resonance Tube Apparatus(결과)

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요약
오실로스코프의 사용방법을 익히고, 관속에서 음파의 공명 현상을 이해하고 실험을 통해 공명 주파수와 음속도를 구해 보았다.

서론
·관속에서 음파는 양쪽 끝을 오가며 반사를 일으키고 중첩되어 최대진폭을 가질 때 정상파 라 하고 주파수를 공명 주파수라 한다.
·공기 중 음파의 속도 = 33.1m/s + 0.607T (T:섭씨 온도)
·파장은 의 관계가 있다.
·막힌관에서
열린관에서
관 끝부분에서 음파의 행동이 주파수와 관의 직경과의 관계로 정확히 배나 마디가 만들어 지지 않아 보정을 해주어야 한다. (d: 직경)
막힌관에서
열린관에서
·이론주파수는
막힌관에서
열린관에서

실험방법


실험1.


① 스피커는 발진기, 마이크는 oscilloscope에 연결한다.
② oscilloscope의 전압이득은 5mV/div, 스위치 5ms/div로 한다. 발진기의 주파수를 100Hz로 한다.
③ 발진기의 주파수를 조금씩 올려가며 oscilloscope의 출력 파형을 관측한다. 출력 파형이 증가하다 감소하기 시작할 때 , 발진기의 주파수를 읽고 기록한다. 이 때의 주파수가 공명 주파수이다.
④ 다시 발진기의 주파수를 증가시키면서 공명주파수를 찾는다.
⑤ 관의 입구를 열고 위 실험 과정을 반복한다.
⑥ 열린 관에서의 공명 주파수는 , 막힌 관에서는 , 여기서 L은 관의 길이 90cm, d는 관의 반경 39mm이다.
⑦ f/f1 이 연속적인 값이 나오는지 확인한다.

참고 자료

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