기주 공명에 의한 음속 측정

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 기구
4. 원리 및 이론, 실험 방법
5. 실험치 (실험 데이터)
7. 결론

본문내용

1. 실험 제목 : 기주 공명에 의한 음속 측정

2. 실험 목적
: 진동수를 알고 있는 음차의 진동에 기주를 공명시켜서 그 음파의 파장을 측정함으로써 공기 중에서의 음속을 측정한다.

3. 실험 기구
: 공명 장치, 음차, 고무망치, 온도계, 버니어 캘리퍼

4. 원리 및 이론, 실험 방법
* 원리 및 이론
: 진동수 인 음파의 공기 중에서 파장을 라 하면, 이 음파가 공기 중을 전파하는 속도 는 다음 관계식을 만족한다.
진동수가 알려진 음차를 진동시켜서 한쪽 끝이 막힌 유리관의 열린 쪽 관 끝에 접근시키면 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행되면서 현의 진동 때와 같은 정상파가 생긴다. 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질때에 두 파의 간섭으로 공명을 일으킨다. 이 현상은 음차에서 관 속으로 전파해 들어가는 입사파와 관 끝 막힌 곳에서 입구 쪽으로 반사해 나오는 반사파가 서로 간섭하여 그림 ⅰ과 같은 정상파를 이룰 때 나타난다. 따라서 음차가 공기 중에서 발생하는 음의 파장는 아래 식 ⓑ을 만족한다. 여기서, … 들은 유리관 내의 공명 위치를 나타낸다. 관 끝 에서 첫 번째 공명위치 까지의 길이는 에 가까우나, 실제는 이 값보다 조금 작다. 이는 첫 번째 정상파의 배(복부)가 관의 모양, 크기 등에 따라서 관 끝보다 조금 위쪽에 위치한다는 것을 의미하며, 원주형의 관인 경우에는 관 끝에서부터 복부까지 거리 와 관의 내반경 과의 비(관끝 보정), 즉 는 약 0.55 ~ 0.85이다.

참고 자료

일반물리학실험 서울과학기술대학교 물리실험실편 / 북스힐 / 2020년 3월 5일