[일반물리학 실험] Kundt 실험

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험의 예

본문내용

실험 목적
- Kundt 실험에 의하여 발생한 소리의 진동수, 막대중의 종파 의 속 도 및 막대의 Young률을 측정한다. 쿤트(Kundt)관 속에 탄성파(정현파)의 파장을 측정하여 음속과 영률을 구한다.

실험 이론
◇ Kundt 실험장치에서 막대 AB의 Young율을 Y, 길이를 L, 밀도를 ρ, 막대 안의 음파의 파장을 λ, 진동수를 n, 속도를 V라 하면, 이들 사이에는 다음의 관계가 성립한다.

◇ 막대가 종진동을 하면 한 끝 B에 붙어있는 코르크 판도 진동하고, 유리관 DE내에 음파가 생기면 이것은 코르크 막개 F에서 반사된다.
◇ 코르크 마개 F를 이동시켜 FB사이의 길이를 적당히 조절하면 관 속으로 공기는 공명하여 정상파가 생긴다.
◇ 이정상파의 파장을 λ0, 공기 중에서의 음속을 V0라 하면 공기는 공명하고 있으므로 그 진동수는 막대 AB의 진동수와 같다.
◇ 그러므로 V0 =nλ0 이며 위의 결과식과 V0 =nλ0에서이다.
◇ 공기중의 음속 V0는 기온을 t라고 하면,
V0 = 331.68×(1+0.001835t)m/sec 이므로, L, λ0를 측정하면 V가 구해진다.
◇ V또 와 ρ밀도를 알면 막대의 Yonug율 Y를 다음 식으로 계산할 수가 있다.

실험방법..
1. 코르크를 줄로 갈아서 가루를 만들어 이것을 고운 체로 친다. 이 가루를 건조한 유리관 DE(직경 4cm 길이 150cm 정도)안에 고루 뿌린다.
2. 다음에 시험봉 AB의 한끝 B를 코르크에 끼어서 유리관 벽에 접촉되지 않도록 그림과 같이 유리관 입구에 넣는다.
3. AB의 중점을 가죽으로 싸서 Clamp로 조여 고정시킨다. AC의 가운데쯤부 터 A끝을 향하여 세게 마찰하여 막대에 종진 동을 일으킨다.
4. 이때에 막대가 금속이면 송진을 묻힌 헝겊으로, 유리막대이면 알코올을 적신 헝겊으로, 나무 또는 에보나이트 막대이면 물을 적신 헝겊으로 적당 히 마찰한다.
5. 이와 동시에 F의 위치를 조절하면 관속의 음파가 공명을 일으켜 정상파 가 생기게 되고 그림에서 보는 바와 같이 규칙적인 모양이 생긴다.
6. FB의 길이를 가루의 밀집부의 수로 나누면, 관 속의 음파의 반파장 λ0/2 의 값이 얻어진다. FB의 길이를 여러 가지로 바꾸어 λ0/2를 몇 번 측정 하고, 그 평균치에서 λ0의 값을 구한다. 막대 AB의 길이 L, 실온 t를 측 정한다.

참고 자료

없음