기주공명(음속측정)레포트

소개글

A+ 받은 자료입니다.
결론및고찰 상세하게 쓰여져있습니다.
오차가 왜 발생했는지 위주로 썼습니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 결과값 (실험 시간 내에 10번을 측정하기 어려워 5번만 시행)
5. 결론 및 고찰

본문내용

1. 목적
알고 있는 진동수를 가진 소리굽쇠를 진동시켜 소리의 파동이 유리관 내를 전파하도록 하고 정상파가 되는 공명 조건을 찾아 음파의 파장을 구하여 공기 중 음속을 측정한다.

2. 이론
공기 중의 음속은 Laplace의 이론에 의하면 t°C, 대기압 하에서
이다.
여기서 는 공기의 정압비열/정적비열이며 는 공기의 밀도. 0°C, 1기압 하에서의 음속을 이라 하면

이다. 는 공기의 체적 팽창계수이다.

진동수 인 파동(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 라 하고, 이 파동이 공기 중에서 전파하는 속도를 라 할 때, …(1) 이다. 진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어 있는 기주를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동 때와 같은 정상파가 생긴다.
이때, 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다.
따라서, 소리굽쇠가 공기 중에서 발생하는 음의 파장 는
= …(2)이며 식(1)에 식(2)를 대입하면 = …(3)이 된다.
여기서 들은 유리관 내의 공명 위치를 나타낸다.
관 끝에서 첫 번째 공명 위치까지의 길이는 에 가까우나 실제는 이 값보다 조금작다.
이는 첫 번째 정상파의 배가 관의 모양, 크기 등에 따라서 관끝보다 조금 윗쪽에 위치한다는 것을 의미하며, 원주형의 관인 경우에는 관 끝에서부터 배까지의 거리 와 관의 내반경 와의 비(끝보정), 즉 는 약 0.55~0.85이다.
공기중의 또는 어떤 기체 중의 음속은 다음 식에 의하여 매질의 물리적 성질에 관계된다.

참고 자료

없음