[아주대 물리학1 실험] 현의진동 결과 A+

목차

1. 실험목적
1) 측정 값
2) 결과
3) 질문에 대한 토의

2. 고찰

본문내용

1. 실험 목적
현에서 전파하는 파동을 정상파가 형성되는 조건에서 관측하여 파동의 파장, 주파수와 전파속도와의 관계를 확인한다. 파동의 전파속도를 현의 선밀도와 장력으로부터 구하여 위의 방법으로 측정한 전파속도와 비교한다.

<중 략>

1. 실험 1에서 서로 다른 주파수에 대한 전파속도가 서로 일치하는가?
실험 1에서는 서로 다른 주파수로 실험을 하였다. 주파수가 77.4 , 93.4 , 108.4 , 123.4 Hz에서 측정값을 이용하여 속도를 계산하여 보니 60.372 , 61.270 , 60.704 , 60.995 m/s 가 나왔다. 이에 따른 평균은 60.835 m/s 이고, 표준편차는 0.2227 m/s 이다. 따라서 오차의 범위는 60.835±0.2227 이므로, 60.372를 제외한 나머지 측정값들이 모두 이 범위안에 속한다. 4가지 측정값 중 한 가지를 제외한 나머지 측정값들이 이 범위 안에 속하기 때문에 서로 다른 주파수에 대한 전파속도는 일정하다고 할 수 있다.

<중 략>

[2]결과에 있는 실험2의 표(위에 있는 표)를 보면 첫 번째부터 세 번째 실험 까지는 오차가 상당히 크다. 하지만 마지막 실험에서는 무시할 정도의 오차가 발생한 것을 확인 할 수있다. 오차가 발생한 요인은 정상파의 조건에 가깝게 도달했을 때의 진동수의 범위가 나오는 데 그 중에서 진동수의 값을 잘못 선택 한 것 같다. 또한 L의 길이를 사람이 직접 줄자로 측정하기 때문인 것 같다.

5. 식 (4)는 유도되는 과정에서, 실의 입자들의 진동에 대한 특정한 조건을 가정한다. 이것은 무엇인가? 교과서를 참조하여라.
식(4)의 특정한 조건은 매질의 선밀도와 장력이 일정하면 파동의 전파속도는 일정한 상수가 되고, 서로 다른 주파수의 파동들이 같은 속도로 한 매질 내를 전파하면서 서로 중첩하고 간섭하는 것이 가능하게 된다는 것이다.
또한 실의 입자는 균일하고 각 입자 사이의 결합이 유연하여 힘을 받으면 잘 늘어나는 것으로 가정한다. 그러므로 실은 힘을 받으면 늘어난다.

참고 자료

물리학실험(제 10판), 고근하 외 8인 저, 아주대학교 출판사, 2012년 2월, 7-16P