음속측정-기주공명 장치

소개글

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일반물리학 실험1의 인터페이스와 버니어 캘리퍼스 A+ 받은 레포트입니다.
프리 레포트와 메인 레포트가 함께 들어있고 참고문헌까지 정확합니다.
지난 몇년간 내려온 A+ 족보들과 제가 덧붙인 내용으로
시간과 정성을 들여 작성한 것이므로 가격이 아깝지 않을만큼 하나하나 알찬 내용 보장합니다~

목차

1. 목적
2. 이론
3. 기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결과분석
* 질문
7. 토의
8. 참고

본문내용

1. 목적
알고 있는 진동수를 가진 소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정함으로써 공기 중의 음속을 측정한다.

2. 이론
진동수가 f 인 파동(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ 라 하고, 이 파동이 공기 중에서의 전파하는 속도를 v= fλ 라 할 때, 다음 관계식이 만족된다.
(1)
진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어 있는 기주를 진동시키면, 기주 속에서 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동 때와 같은 정상파가 생긴다. 이때, 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다. 따라서, 소리굽쇠가 공기 중에서 발생하는 음의 파장 λ 는
(2)
이며, 식 (1)에 식 (2)를 대입하면
(3)
이 된다. 여기서 들은 유리판 내의 공명 위치를 나타낸다. 판 끝에서 첫 번째 공명 위치
까지의 길이는 λ/4 에 가까우나 실제는 이 값보다 조금 작다. 이는 첫 번째 정상파의 배가 판의 모양, 크기 등에 따라서 관 끝보다 조금 위쪽에 위치한다는 것을 의미하며 원주형의 관인 경우에는 관 끝에서부터 배까지의 거리 δ 와 관의 내반경 r 과의 비(끝보정), 즉 δ/r 는 약 0.55~0.85 이다.
중략..


※ 파동
매질이나 공간내에서의 주기적인 요동, 진행파의 에너지는 진동에 의해 한 곳에서 다른 곳으로 전달 된다. 예컨대, 수면파의 경우 파가 진행함에 따라 물이 위 아래로 출렁이게 되지만, 평균적으로 볼 때, 물 입자들은 수면파와 더불어 진행하지 않는다. 이같이 전달 방향에 수직하게 일어나는 요동현상을 횡파라 부른다. 물의 표면이 위 아래로 움직일 대 파는 물의 표면을 가로질러 진행한다. 전자기파 또한 횡파에 속하며 전기장과 자기장이 서로 수직을 이루어 전달방향에 수직한 방향으로 주기적으로 변하며 진행한다. 이러한 파를 종파라 부른다. 파의 중요한 특징은 전달속력, 주파수, 파장, 진폭이다.

참고 자료

두산연구소/두산세계 대 백과사전 22/두산동아/1996/P.619