줄 위의 파동 실험(결과)

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험 장비
4. 방법
5. 결과 및 분석
6. 분석 및 결론
7. 토의

본문내용

1. 목적
실험을 통하여 파동의 속도와 선밀도를 구한 값과 데이터를 통하여 이론을 계산하여 구한 값과의 비교를 통하여 상대 오차의 크기를 구해보고 상대 오차의 크기가 추의 질량이나 줄의 종류에 영향을 받는지 확인해본다.

2. 이론

※ 주요 용어 해설
• 진동수(f) : 진동 운동에서 물체가 일정한 왕복 운동을 지속적으로 반복하여 보일 때, 단위 시간당 이러한 반복 운동이 일어난 횟수, 주기의 역수, 주파수와 같은 의미로 쓰인다.
• 파장() : 마루와 마루 사이의 거리, 혹은 골과 골 사이의 거리
• 주기 :　주기적 현상(진동)에 있어서 같은 상태가 다시 일어나기까지의 간격
• 장력 : 물체를 줄로 연결했을 때 줄에 걸리는 힘의 크기(실험에서는 추의 무게)
선밀도(μ) : 물리량이 선 모양으로 되어 있을 때, 선으로 표시되는 양의 단위길이 당 크기
진폭 :　주기적인 진동에서 진동의 중심으로부터 최대로 움직인 거리 혹은 변위
배 : 정상파에서 진폭의 시간적 변화가 가장 큰 곳으로, 파동을 전체적으로 놓고 보았을 때 위아래로 진동하는 폭이 가장 큰 부분 (마디에 대응)
정상파　:　파동의 한 종류로서 진동의 마디점과 마루, 골의 위치가 고정된 파동

▶ 파장()과 줄의 길이(L)과의 관계

위의 그림에서처럼 길이가 L인 줄에 1배, 2배, 3배 운동을 하도록 정상파(사인파 입력)를 만들어주게 되면 1배 운동에서는 줄의 길이는 파장의 길이의 절반이며 2배 운동에서는 줄의 길이와 파장의 길이가 같게 된다. 그리고 3배 운동에서는 파장이 한번하고도 반이 더 들어가기 때문에 줄의 길이는 파장의 길이의 배가 된다. 그리고 마디수가 3개일 때는 2배가 된다.

※ 주요공식
f=
진동수(f)는 시간 당 반복운동이 얼마나 일어났는지를 보는 것이기 때문에 (1/주기)로 나타낼 수 가 있다. 즉 주기가 짧을수록 시간 당 반복운동 횟수는 많고 주기가 길수록 시간 당 반복운동 횟수는 적기 때문에 진동수는 주기와 반비례 관계에 있음을 역수 관계의 식으로 나타낸 것을 증명할 수 있다.

참고 자료

없음