부산대학교 일반물리학실험2 실험보고서(음파의 성질) A+

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험목적
관속에서 파의 공명현상을 이해하고 이를 이용해 공기 중의 음파의 파장과 속도를 측정한다.

2. 실험원리
*공명현상 : 각 물체마다 갖고 있는 진동수를 고유 진동수라고 하는데 물체에 주기적으로 힘을 가하면 물체는 매초마다 이 고유 진동수만큼 진동한다. 만일 힘을 가한 주기가 물체가 갖고 있는 고유 진동수와 같으면 물체의 진폭은 더욱 커지게 되는데 이를 공명이라고 한다.

*정상파 : 진폭과 진동수가 같은 두 파가 서로 반대 방향으로 진행하다가 겹쳤을 때 어느 방향으로도 진행하지 않고 제자리에서 진동만 하는 파이다. 정상파에서 전혀 진동하지 않는 점을 마디, 최대 진폭으로 진동하는 점을 배라고 한다. 정상파에서 이웃한 마디 또는 배 사이의 거리는 파장의 1/2이 된다.

기체 속에서 압력의 요동이 생기면 기체의 밀도도 압력에 따라 같은 형의 요동을 한다. 이러한 요동은 기체를 따라 전파하게 되는데 소리도 이러한 파동 중의 하나이다. 다시 표현하면 기체 속에서의 음파는 기체를 따라 전파되는 압축과 팽창의 연속적인 결과로 이루어진 파동이고 전파방향과 진동방향이 같은 종파이다.
그림 31-1(a)와 같이 한쪽 끝이 닫혀있는 관의 경우에 스피커를 이용해 관속의 공기를 진동시키면 관의 길이 방향으로 전파되는 음파가 기주의 길이 방향으로 속도 로 진행하다가 기주의 끝인 피스톤을 만나면 음파는 반사되어 나온다.

< 중 략 >

3. 실험기구 및 재료
기주공명장치, 오실로스코프, 함수발생기

4. 실험방법
∎ 실험1 기주의 한쪽이 막힌 경우

② 오실로스코프와 함수발생기에 전원케이블을 연결하여 전원을 켠다.
③ 오실로스코프의 CH1 입력선을 기주공명장치의 마이크로폰에 연결하고, 함수발생기의 출력선을 스피커에 연결한다.
④ 오실로스코프의 모드는 [CH1], AC-GND-DC스위치는 [GND], VOLTS/DIV 스위치는 [0.1], TIME/DIV 스위치는 [1ms]에 각각 선택한 후 CH1 입력단자에 입력선을 연결하고 신호가 스크린의 중간에 위치하도록 수직 위치 조정손잡이를 조정한다.

참고 자료

부산대학교 물리학교재편찬위원회, 『일반물리학실험』, 청문각