[건국대학교 물리실험 A+] 공기 중의 음속 측정
- 최초 등록일
- 2021.10.30
- 최종 저작일
- 2020.06
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소개글
"[건국대학교 물리실험 A+] 공기 중의 음속 측정"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 제목…………………………………………………………………………………………………………………3
2. 실험 날짜…………………………………………………………………………………………………………………3
3. 실험 목적…………………………………………………………………………………………………………………3
4. 실험 이론…………………………………………………………………………………………………………………3
5. 실험 장비…………………………………………………………………………………………………………………4
6. 실험 방법…………………………………………………………………………………………………………………4
7. 실험 결과…………………………………………………………………………………………………….…………..6
8. 토의………………………………………………………………………………………………………………….………7
9. 참고문헌………………………………………………………..…………………………………………………………7
본문내용
1. 실험 제목
공기 중의 음속 측정
2. 실험 날짜
2020 06 08
3. 실험 목적
이미 진동수를 알고 있는 소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜서 그 소리의 파장을 측정함으로써 공기 중에서의 음속을 측정한다.
4. 실험 이론
파동수가 f인 파동(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ라고 하고, 이 파동이 공기 중에서 전파하는 속도를 v라 할 때, 다음의 관계식이 만족된다.
(1) v= f λ
이미 알려진 진동수의 소리굽쇠를 진동시켜 한쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어있는 기주(공기기둥)를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동때와 같은 정상파가 생긴다. 이 때 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다. 소리굽쇠가 발생하는 음의 파장 λ는
(2) λ= 2(y_(n+1) - y_n)
이며, 식 (1)을 식 (2)에 대입하면
(3) v = 2f (y_(n+1) - y_n)
이 된다.
그림 3.3.2에서 y_0, y_1, y_2, ⋯, y_n 들은 유리관 내의 공명 위치를 나타낸다. 관 끝에서 첫 번째 공명위치 y_0까지의 길이는 λ/4에 가까우나 실제는 이 값보다 조금 작다.
이는 첫 번째 정상파의 배가 관의 모양, 크기 등에 따라서 관 끝보다 조금 위쪽에 위치한다는 것을 의미하며, 원주형의 관인 경우에는 관 끝에서부터 배까지의 거리 δ와 관의 내반경 r 과의 비(끝 보정), 즉 δ/r는 약 0.55에서 0.85이다.
참고 자료
건국대학교 물리학과 공저, 북스힐, <일반물리학실험 (개정판)> 2018, p303~308)