11소리굽쇠의 진동수 측정 사전보고서

소개

일반 물리학 실험 사전 결과 보고서

목차

1. 실험 목적
2. 이론 및 원리
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 참고 자료

본문내용

소리굽쇠의 진동수 측정 - Melde 장치
1. 실험 목적
소리굽쇠의 진도에 현의 진동을 공명시켜 현에 정상파를 만들고 이 정상파로부터 소리굽쇠의 진동수를 구한다.
2. 이론 및 원리
양 끝이 고정된 현을 진동시키면 현을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 반대 방향으로 진행하게 된다. 따라서, 현에는 이 두 파동이 합성파인 정상파가 생긴다. 길이 L, 선밀도 인 현을 장력 T로 잡아 당겼을 때 현에 전달되는 횡파의 속도 v는
이고, 정상파의 파장 와 현의 고유진동수 f는 각각
이다. 여기서 n은 정상파의 배의 수와 같으며 n=1 일 때가 기본진동이고 n=2,3,… 일 때가 1배, 2배, … 진동이 된다.
그림 1(a)와 같이 고유진동수 f인 소리굽쇠 A에 실의 한 쪽 끝을 매고, 다른 끝은 질량이 M인 추를 달아 놓으면 현의 장력은 Mg가 된다. 소리굽쇠를 진동시켜 현의 최대진폭으로 진동을 하면, 이 때 소리굽쇠의 고유진동수 와 현의 진동수 은 같게 된다. 즉
이다.
그림 1
그림 1(b)와 같이 소리굽쇠의 진동이 현에 평행한 경우에는 소리굽쇠가 두 번 진동하는 동안에 1회 진동하므로 소리굽쇠와 현이 공명을 일으킬 때는 소리굽쇠의 고유진동수 와 현의 진동 는
로 주어진다.
3. 실험 장치
① Melde 장치
② 분동
③ 실
④ 자
⑤ 직류전원 공급 장치
4. 실험 방법
(1) 그림(a)과 같이 소리굽쇠를 진동이 현에 수직하도록 하고 추를 놓는다.
(2) 소리굽쇠를 진동시켜 현을 진동시킨다.
(3) 추를 변화시키거나, 도르래 B의 위치를 조절하여 현의 길이 l 을 변화시키면서 소리굽 쇠와 현이 공명을 일으켜 현의 진폭이 최대가 되도록 하고, 이때의 추 및 추걸이 질량 M과 l을 측정하고, 정상파의 배의 수 n을 기록한다.
(4) 길이 l에 해당하는 현과 똑같은 줄을 잘라 질량 m을 측정하고 의 관계식에서 현 의 밀도 ρ를 계산한다.
(5) 과정 (3), (4)의 값을 식 (4)에 대입하여 소리굽쇠의 진동수 f를 구

참고자료

· 공주대학교 사범대학 물리교육과 - http://heebok.kongju.ac.kr/experiment/home.html