현의 진동 - 정상파 (일반물리학 실험 레포트)

소개글

일반물리학 실험 레포트 - 현의 진동(정상파) 입니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 방법
4. 결과

본문내용

현의 진동(정상파)
1. 목적
정상파의 개념을 이해하고 장력과 줄의 밀도, 속도와의 관계를 알아본다.
2. 이론
물리적 배경
주기 운동과 파동에 대한 분야는 가장 오래된 과학의 한 분야이다. 피타고라스의 제자들은 기원전 4세기경에 처음으로 음악의 음과 수학 사이의 관계를 성립시켰다. 이 분야는 중세를 거쳐 훗날 호이겐스와 갈릴레이에 의해 발전하게 되었다. 18세기에 음악 악기에 대한 관심은 진동하는 물체와 공기 중에서의 소리파(또는 음파)의 진행에 대한 수학연구를 촉진시켰다. 19세기에 이르러 수리에 대한 연구는 물리와 통합되어 음향학(acoustics)이라는 분약 되었다.
파의 운동에 대한 연구는 광학이라는 분야에 영향을 미쳐 빛에 대한 연구까지 발전하게 되었다. 훅, 호이겐스와 뉴턴의 동시대 과학자들은 빛이 파동의 형태를 지니고 있다고 믿었으며, 호이겐스는 빛의 파동설을 수학적으로 발전시켰다. 그리고 1800년대 초에 영이 빛의 파동성을 확고하게 성립시켰다. 그 세기말 헤르츠는 우리가 라디오파라고 부르는 빛과 동일한 성질을 가진 전자기파의 존재를 입증하였다. 20세기 초에 파동의 개념은 파동 역학이라 부르는 양자 역학의 이론으로 발전되었다.

3. 실험 방법
① 실험 테이블의 가로 방향에 테이블 클램프를 이용하여 줄을 연결한다.
② 한쪽에는 pulley를 연결하고, 줄에 추걸이를 달아서 질량을 걸 수 있도록 설치한다.
③ 반대방향에 진동자를 놓고, 일직선상에 놓이도록 조절하고, 줄이 진동자에 끼이지 않도록 한다.
④ 신호발생기와 진동자를 연결한다.
⑤ 신호발생기를 켜고 적당한 전압을 걸어주면서 주파수를 변화 시켜 지동모드가 1~ 5배가 될 때의 각각의 주파수를 구하여 기록한다.
⑥ 추의 무게를 달리하여 같은 방법으로 측정한다.
⑦ 실험값과 이론값을 비교하여 오차를 구한다.

참고 자료

1. 기초물리학 , 기초물리학교재편찬위원회, 북스힐
2. 일반물리학, 할리데이
3. 대학물리학, 벤슨