일반물리학실험 음속 측정 실험 결과보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 측정 데이터 및 결과
6. 토의 및 결론

본문내용

1. 실험 목적
관 내부에서 일정한 주파수(진동수)의 음파가 전파될 때 관의 길이 변화에 따른 음파의 공명현상을 이해하고, 기주(공기 기둥)가 공명할 때 물의 높이를 재서 음파의 속도(음속)을 구한다.

2. 실험 이론 및 원리
진동수인 음파의 공기 중에서의 파장을 라 하면, 이 음파가 공기 중을 전파하는 속도는 다음 관계식을 만족한다. 진동수가 알려진 소리굽소를 진동시켜서 한쪽 끝이 막힌 유리관의 열린 쪽 관 끝에 접근시키면 관속에서 음파는 양 쪽 끝을 오가며 반사를 여러 번 일으킨다. 이렇게 여러 번 반사되는 동안 서로 중첩되어 일반적으로는 작은 진동을 보일 것이다. 하지만 관의 길이가 적당한 값을 가지면 진행파와 반사파가 같은 위상을 가지게 되고 최대의 진폭을 가지는 공명이 일어난다. 이 때 파는 제자리에서 진동하는 것처럼 보이는 정상파가 된다.
정상파는 배와 마디를 가지고 있다. 배는 정상파에서 진폭이 최대와 최소를 진동하는 부분이며, 마디는 진동이 없이 고정되어 있는 부분이다. 관의 열린 쪽은 배가 되어야 하고, 막힌 쪽은 마디가 되어야 한다.

3. 실험 기구 및 장치
1) 공명장치 (유리관(기주), 스탠드, 물그릇, 연결호스, 클램프)
2) 스마트폰(Signal generator앱)
3) 온도계

4. 실험 방법
① 실험 진행 전 온도계를 이용하여 온도를 잰다.
② (Signal generator)를 이용하여 진동수를 정한다.
③ 물그릇을 이동시켜 수면이 관 끝까지 오도록 조정한다.
④ 스마트폰의 스피커를 관의 입구 쪽에 가까이 붙이고 물그릇을 내려서 수면이 낮아지도록 한다.
⑤ 첫 번째 공명위치, 두 번째 공명위치, 세 번째 공명위치를 찾아 표시한다.
⑥ ③~④의 실험을 한번 더 반복한다.
⑦ ①~⑤의 실험을 진동수를 바꿔서 더 진행한다.
⑧ =2()=()을 이용하여 음속 를 계산한다.

참고 자료

없음