공기 중의 음속측정 실험 결과 레포트

소개글

물리학 실험 중 공기 중의 음속측정 관련된 실험 및 결과 레포트

목차

1. 제목
2. 실험 목적
3. 실험 원리
4. 실험 기구
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 토의

본문내용

3. 실험 원리

※ 용어 정리

(1) 음파
스피커의 진동판이 진동하면 음파가 공기중으로 전파된다. 음파는 스피커의
진동판 쪽으로 가까워지고 멀어지고 하는 공기분자의 작은 운동으로 이루어져
있다. 만약 스피커 근처의 작은 공기 체적을 볼 수 있다면 그 공기 체적이
스피커로부터 멀이 이동하는 것이 아니고, 스피커 떨림의 진도수로
스피커로부터 가까워지고 멀어지고 하는 것을 볼 수 있을 것이다. 이운동은
줄(string)의 파동 전파와 매우 유사하다. 중요한 차이점은 줄에서의 진동
운동은 파동의 전파방향에 수직(횡파)이지만, 음파는 전파방향과 같은
방향이다. 그래서 음파를 종파라고 한다. 또한 음파는 매질 속에서 밀함과
소함을 반복하면서 진행한다. 스피커의 진동판이 앞쪽으로 움직이면 진동판
근처의 공기는 비교적 높은 공기 압력의 작은 체적이 만들어져 밀하게 된다. 이
작은 고압력의 공기 체적은 근처의 공기를 밀하게 하고 스피커로부터 멀리
전파되게 한다. 반대로 스피커의 진동판이 안쪽으로 움직이면 진동판 근처의
공기는 비교적 낮은 공기 압력의 작은 체적이 만들어져 소하게 된다. 이 소
역시 스피커로부터 멀리 전파된다.

(2) 정상파

1.정상파
같은 진동수와 모양을 갖는 두 파동이 서로 반대 방향으로 진행하여 중첩되면, 파동이 진행하지 않고 제자리에서 진동하는 것처럼 보인다. 이러한 파를 정상 파라고 한다.
   ① 마디 - 정상파에서 매질이 움직이지 않는 부분
   ② 배 - 정상파에서 매질이 최대로 움직이는 부분이다.
2. 정상파의 특징
  ① 마디는 상쇄간섭이 일어나는 점들이고, 배는 보강간섭이 일어나는 점들이
다. 인접한 배와 배 사이의 거리, 마디와 마디 사이의 거리는 정상파의 ½파
장이다.
   ② 정상파에서는 파동에 의해 양쪽으로 전달되는 에너지의 양이 같으므로
결과적으로 에너지의 이동이 없다.
  ③ 정상파의 진폭은 원래 파동 진폭의 2배이다.
    ④ 현악기나 관악기에서는 현이나 관에서 발생하는 정상파의 파장을 변화시켜
음의 높낮이를 변화시킬 수 있다.
5. 실험 방법

(1) 기주 공명 장치에 물을 가득 채운 후, 물통을 상하로 움직여서 물이 넘치지
않도록 물의 양을 조절한다.

(2) 다음 소리굽쇠의 진동을 방해하지 않도록 소리굽쇠의 손잡이를 잡고
고무망치로 때려서 진동을 시킨 후, 유리관 1cm 위에 수직 방향으로 놓는다.
이와 동시에 물통을 서서히 내리면서 유리관 내의 소리를 들으면 어느
지점에서 갑자기 커지는 공명소리를 듣게 된다. 그러면 그 지점을 분필이나
고무 띠로 표시한다.

(3) 공명소리 지점의 근처에 물의 수면이 오도록 하고, 다시 소리굽쇠를
진동시켜 첫 번째의 공명지점 y를 찾고 서서히 물통을 내리면서 두 번째
공명지점 y과 세 번째 공명지점 y를 찾는다.

참고 자료

http://phylab.yonsei.ac.kr/board.php?board=experiment&command=body&no=7
일반 물리학 실험 / 건국대학교 물리학과・광전자물리학과 / 북스힐
http://100.naver.com/100.nhn?docid=16090
http://www.hanseong.hs.kr/~sci/physics/physics1/wave/phy3-12.htm
http://blog.naver.com/grooves?Redirect=Log&logNo=140014376468
hompi.sogang.ac.kr/@bb/bboard.asp?db=physlab_