일반물리_08. 줄의진동

소개글

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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이 론
4. 실험기구 및 장치
5. 실험 방법
6. 실험결과
7. 토의 및 결론
8. Reference

본문내용

1. 실험제목

줄의 진동 실험

2. 실험목적

진동하는 줄(횡파) 내에서 정상파를 관찰하고 줄의 장력, 길이, 진동주파수, 정상파 내의 마디수 등의 이론적 관계식이 실험과 일치하는가를 확인한다.


3. 이 론

양쪽 끝이 고정된 줄(String)을 진동시키면 줄을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 양 끝에서 반사되어 서로 반대방향으로 진행하게 된다. 이러한 파동은 일반적인 간섭법칙에 따라 결합하는데 어떤 조건(공명) 하에서는 정상진동의 형태인 정상파(Standing Wave)가 생긴다. 즉, 기본주파수 또는 그 정수배로 줄을 진동시키면 줄 내에서 정상파가 형성되고 이때 높은 주파수를 배음(Harmonics)이라 부른다. [그림1]과 같이 질량 선밀도 인 줄에 장력 가 작용하고 있을 때 속도 로 진행하는 정상(Stationary) 펄스가 있다고 가정하면, 펄스의 미소부분에 대해 수평성분의 힘은 0이 되고 수직성분의 힘은 복원력 로 나타날 것이다.

<중 략>

그리고 줄의 길이를 바꾸어 주는 실험을 제외하고는 줄의 길이를 계산의 편의를 위해 100cm, 즉 1m로 맞추고 실험을 했다, 그 과정에서 계속적인 진동으로 인해 실험 장치에서 줄의 길이가 변화했을 가능성이 있었는데도 불구하고 줄의 길이를 매번 재점검하지 않은 것도 오차의 원인으로 사유된다.
한편, 실험 결과를 분석해 보면 굵은 줄을 사용했을 때가 가는 줄을 사용했을 때보다 오차율이 적었다. 그 이유는 굵은 줄을 사용했을 때 정상파의 변화를 좀 더 뚜렷이 관찰할 수 있었고, 배의 수 및 마디 간 간격 또한 좀 더 정확히 관찰할 수 있었기 때문으로 사유된다.

참고 자료

대학물리학 / Raymond A. Serway, John W. Jewett / 대학물리학교재편찬위원회 / CENGAGE Learning - 북스힐 / 2009 / Vol. 1 / 7th Edition / p.408~415