[물리 실험 보고서] 공명

소개글

[물리 실험 보고서] 공명

목차

1. 이론
(1) 공명관에서의 정상파
(2) 공명
(3) 음파

2. 실험
(1) 실험결과
(2) 분석 및 토의

3. 토론

본문내용

1. 이론
A. 공명관(resonance tube)에서의 정상파
정상파는 줄에서 들어가는 파와 나오는 두개의 파가 서로 간섭하여 발생한다. 따라서 공명장치를 통한 음파의 반사에 의해서도 정상파가 형성될 수 있다. 줄에서 형성되는 정상파에는 움직이지 않는(즉, 진폭이 0인) 지점인 골(node)과 파동에 의해 움직이는(즉, 진폭이 최대인) 지점인 마루(antinode)가 있으며 이곳에서 진폭은 시간에 따라 상하로 진동한다.
마찬가지로 공명관에서의 음파에 대해서도 골(node)와 마루(antinode)가 형성되는데 이 곳에서는 음파의 진폭이 각각 최소치와 최대치를 갖는다. 즉, 두개의 파가 서로 180도 만큼의 위상차를 갖게되는 지점에서는 상쇄 간섭으로 진폭이 최소가 되는 골(node)이되고 위상이 서로 같을때는 보강간섭으로 마루(antinode)가 된다. 공명관에서의 음파는 이러한 골과 마루의 위치를 갖게된다. 음파의 반사는 공명관의 끝이 막혀있을 때나 열려있을 때 모두 일어난다. 만일 한쪽이 막혀있다면 파는 진행할 곳이 없게 되어 그 곳에서 골(node)를 형성하고 열려있다면 그 반대의 현상이 일어나게 된다.

< 중 략 >

2. 분석 및 토의
A. 공명주파수 측정
① 가장 낮은 공진주파수로 다른 공진주파수를 나누면 정수가 되는가 ?
→ 정수가 되지 않았다. 실험에서 발생한 오차에 의해서 인 것 같다.

② 측정된 공진주파수는 주어진 공식과 일치하는가?
→ 약간의 오차는 있었지만 거의 모두 일치하였다.

③ 관이 막힌 경우와 열린 경우의 공진주파수는 어떤 관계인가?
→ 열린관이 닫힌관보다 공명진동수가 더 크게 나타났다.

④ 스피커가 관 안쪽 10cm지점에 있을때의 공진 조건은?
→ 관 안쪽 10cm에 위치하면 L의 길이가 줄어든다.

⑤ 관악기를 연주할때에도 이 실험과 같은 현상이 일어난다. 관악기에서 실험의 신호발생기 에 해당하는 것은 무엇인가?
→ 섹소폰에 비교를 하자면 악기와 입을 연결하는 마우스피스 부분이 된다. 마우스피스와 갈대로 만들어진 리드의 떨림과 공명에 의해 소리가 발생한다.

⑥ 순금으로 만든 공명관은 공진주파수가 같은 치수의 유리공명관과 다를까?
→ Υ 의 값이 달라지기 때문에 다르다.

참고 자료

일반물리학 실험 / 최석호 및 7인 공저 / 형설출판사
일반물리학 / 이영재 외 9인 / 형설출판사