줄의 진동 예비보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 기본 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
도르래와 질량 추를 이용하여 줄에 장력을 만들어 주고 모터의 전압을 조절하여 진동수를 변화시켜 주며 정상파를 관찰한다.
2. 실험 기본 원리
양쪽 끝이 고정된 줄(String)을 진동시키면 줄을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 양 끝에서 반사되어 서로 반대방향으로 진행하게 된다. 이러한 파동은 일반적은 간섭법칙에 따라 결합하는데 어떤 조건(공명) 하에서는 정상진동의 형태인 정상파(Standing Wave)가 생긴다. 즉, 기본주파수 또는 그 정수배로 줄을 진동시키면 줄 내에서 정상파가 형성되고 이때 높은 주파수를 배음(harmonics)이라 부른다.
그림 1과 같이 질량 선밀도 m인 줄에 장력 T가 작용하고 있을 때 속도 v로 진행하는 정상(stationary) 펄스가 있다고 가정하면, 펄스의 미소부분에 대해 수평성분의 힘은 0이되고 수직성분의 힘은 복원력 F 로 나타날 것이다.

<중 략>

<뉴턴 제2법칙>
정지해 있는 자전거의 페달을 밟으면 자전거는 움직이기 시작한다. 페달을 더 세게 밟으면 자전거는 더 빠르게 움직인다. 장애물을 만나 브레이크를 밟으면 자전거는 멈춘다. 이처럼 힘이 작용하면 자전거의 속력은 변한다. 시간에 따라 속력이 변하는 비율을 나타낸 양을 '가속도'라고 한다. 가속도는 운동 상태가 변하는 정도를 나타내는 것이다. 일반적으로 큰 힘이 작용하면 가속도도 커진다. 그러나 같은 크기의 힘이 작용하더라도 물체의 질량)에 따라 가속도는 달라진다.

참고 자료

일반물리실험, 국민대학교 출판부
살아있는 과학 교과서, 2011. 6. 20, (홍준의, 최후남, 고현덕, 김태일)
[네이버 지식백과] 횡파 [Transverse wave] (물리학백과)
[네이버 지식백과] 정상파 [stationary wave, 定常波] (두산백과)