관의 공명 실험

소개글

음파란 무엇인지 이해하고, 스피커를 이용하여 우리가 알고 있는 주파수를 가진 음파를 발생시켜
공명조건과 정상파의 의미를 알아보자.

목차

1. 실험 기구

2. 실험 목적

3. 실험 이론

4. 실험 방법

5. 실험 결과

본문내용

강제 진동시키는 진동수가 물체의 고유진동수와 일치하면 진폭이 뚜렷하게 증가하게 되는데 이를
공명이라고 한다. 관속에서 음파는 여러 번 반사되고, 반사되는 동안 서로 중첩되어 일반적으로는
작은 진폭을 보일 것이다. 하지만, 이때 모든 반사파가 같은 위상을 가지고 있을 때 최대 진폭을
갖게 되고, 이때의 주파수를 공명진동수(Resonance Frequency)라고 한다. 공기중에서 음파의
속도는 V=331.5 m/s+0.607T(섭씨온도) 이며, 공명조건은 다음과 같다. (ƒ=λv)

<중 략>

▣ 참고
열린 관의 경우 실험적으로는 관의 끝에 정확히 마디나 배가 만들어 지지 않는다. 그것은 관의
끝부분에서 음파의 행동이 주파수와 관의 직경과 관계가 있기 때문이다. 이론적으로는 음파는
평면파라고 가정하지만 관의 끝에서는 그렇지 못할 수 있기 때문에 관의 길이 L 대신 (L+αd)를 써서 끝
보정을 해주어야 할 필요가 있을 수 있다. 끝 보정 factor α는 보통 0.2~0.8 정도이며 실험에서 관의
반경 d 는 39mm 이다. 식에서 간단히 알 수 있듯이 L 이 d 의 10 배 정도이면 이 보정은 무시해도 될
정도지만 관의 길이가 짧아지면 어느 정도 고려해야만 한다.

참고 자료

없음