[물리실험]정상파와 맥놀이

소개글

정상파와 맥놀이에 대한 실험 보고서 입니다.

목차

Ⅰ. 실험목표
Ⅱ. 이론적 배경
Ⅲ. 실험방법
Ⅳ. 결과 및 분석
Ⅴ. 결론

본문내용

Ⅰ. 실험목표
ㆍ기타줄을 이용하여 정상파에서의 진동수와 줄의 장력, 밀도 등의 관계를 안다.
ㆍ진동수가 서로 다른 두 개의 소리굽쇠를 이용하여 맥놀이 현상을 관찰한다.

Ⅱ. 이론적 배경
① 정상파
양 끝이 고정된 현을 따라 진동수와 파장이 같은 두 파동이 반대 방향으로 진행하게 되면 정상파가 발생한다.
이 때, 선밀도 인 현에 장력 가 작용할 때 현에서 진행하는 횡파의 속도 는

이므로 현의 진동수 는 다음과 같이 표현할 수 있다.

길이 인 현에 존재하는 정상파의 파장 는 다음과 같다.
(n 은 node의 수)
따라서 우리가 실험에서 사용할 식은

이다.

② 맥놀이 현상
여러 가지 음파들은 cosine 함수로 나타낼 수 있는데, 진동수는 다르고 진폭이 같은 두 음파를 중첩시켰을 때 나타나는 파동은 아래 그림과 같이 변화하는 진폭을 가진다.



여기서 보듯이 진폭이 커졌다가 작아졌다가 하는 과정을 반복하며, 한 진동 내에 이런 현상이 2회씩 발생한다. 이와 같은 진폭의 변화를 맥놀이(beat)현상이라 하며, 이 맥놀이의 진동수는

가 된다. 그리고 이를 맥놀이 진동수(beat frequency)라 한다. 위 식에서 보듯이 맥놀이 진동수는 두 파동의 진동수 차이가 된다.

Ⅲ. 실험방법
1. 실험준비물
기타줄 (1번부터 6번까지), 추, oscillator, power amplifier, 인터페이스, 사운드 센서, 소리굽쇠, 고무줄

2. 실험계획
정상파 실험 장치

실험 1) - 정상파 실험
① 그림과 같이 oscillator와 인터페이스, 기타줄, 추를 설치한다.
② 진동수를 변화시키며 정상파에서 node가 0개, 1개, 2개, 3개 일 때의 진동수를 기록한다.
③ 기타줄의 종류를 바꿔가면서 실험한다.
④ 추의 무게를 바꿔가면서 실험한다.

참고 자료

없음