인천대학교 일반물리학실험 줄의파동 과제

소개글

인천대학교 일반물리학실험 줄의파동 과제입니다.

목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
Ⅱ. 이론 (Theory)
Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
Ⅵ. 토의 (Discussion)
Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
줄 위에서 진행하는 파동의 속력이 어떤 물리량에 따라 달라지는지, 제한된 구간 내에서 진행하는 정상파가 형성되는 조건과 줄에서 발생한 정상파의 마디 수와 줄에 걸린 장력 사이의 관계 그리고 파동의 진동수와 정상파의 마디 수와의 관계, 줄의 길이와 질량을 이용해 선밀도를 측정해 보고 장력과 마디 수, 진동수와 마디 수 관계식을 이용해 계산된 선밀도 값과 비교해보는 것입니다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
어떤 줄의 양쪽 끝이 고정된 길이 L인 줄이라고 가정했을 때, 이 줄의 한쪽 끝에 연속적인 파동이 입사하면 반대쪽에서 반사되는 파동과 중첩해 줄에 정상파가 생기며 줄의 양쪽 끝은 고정되어 있기 때문에 변위가 0이고 정상파의 마디가 생성되며 줄의 개수에 따라 파장과의 관계가 달라집니다.

양끝이 고정된 줄에서 형성된 정상파의 마디 수에 대한 파장 입니다.
파동의 속력 로 표현되고, 줄에서 진행하는 파동의 속력 는 장력 T와 줄의 밀도사이에서 의 관계를 갖으며 줄에 형성된 정상파의 마디수는 진동수와 장력 사이에서
(n: 정상파의 마디 수, T: 줄에 걸린 장력의 크기, : 줄의 선밀도로 줄의 단위 길이당 질량)

위 관계식 에서 정상파의 마디 수는 진동수가 일정할 때, 장력의 제곱근에 반비례하며 장력이 일정한 경우, 진동수에 비례합니다. 이 관계식을 장력과 진동수에 대한 식으로 정리하면 아래의 식과 같이 나오며 실험결과 분석에서 사용할 수 있습니다.

Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
- 실험장치(Apparatus): 길이 3미터 이상의 줄, Vibrator(바이브레이터) 1개, Force Sensor 1개, 테이블 클램프와 지지대 1개, 도르래 1개, 양쪽 바나나패치코드 두 가닥, 추와 추걸이, 테이블용 베이스와 지지대 각 1개

- 실험절차(Procedure):

■ Part 1. 줄의 선밀도 측정
① 컴퓨터 설정을 마치고, 정상파 실험을 시작하기에 앞서 준비된 3m 정도 줄의 총 질량과 길이를 측정해 줄의 선밀도를 측정합니다.

참고 자료

일반물리학실험(김병훈, 김정우, 김준호 외 8명 공저)
인천대학교 학습관리시스템 주차 강의