일반물리학실험레포트-공명

소개

일반물리학 실험중에서 공명 부분의 레포트입니다!
저는 이 과목에서 A+를 맞았습니다.
전학년 선배들의 자료를 여러개 참고하고 제가 직접 덧붙여 작성한 내용이 많습니다.

목차

1. 목적
2. 관련 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 분석 및 토의 / 오차 분석
6. 참고 문헌

본문내용

1. 목적
플라스틱 공명관(resonance tube)의 공기기둥의 음파 공명진동수를 구하고 정상파의 골과 마루의 위치를 측정하여 음파의 파장과 음속을 결정한다.

2. 관련 이론
A. 공명관(resonance tube)에서의 정상파
정상파는 줄에서 들어가는 파와 나오는 두개의 파가 서로 간섭하여 발생한다. 따라서 공명장치를 통한 음파의 반사에 의해서도 정상파가 형성될 수 있다. 줄에서 형성되는 정상파에는 움직이지 않는(즉, 진폭이 0인) 지점인 골(node)과 파동에 의해 움직이는(즉, 진폭이 최대인) 지점인 마루(antinode)가 있으며 이곳에서 진폭은 시간에 따라 상하로 진동한다.

<중 략>

① 공명관, 오실로스코프, 교류발진기를 설치한다.
② 먼저 열린관에 대해서 교류발진기의 출력진동수를 낮은 주파수에서부터 스피커에서 소리가 들릴 정도로 진폭의 크기를 조절한 후에 오실로스코프를 스피커 출력에 트리거(trigger)한다.
③ 진동수를 천천히 증가시키면서 소리를 주의 깊게 듣는다. 보통 교류발진기와 스피커가 고주파수에서 효율이 높기 때문에 진동수를 증가시키면 소리가 더 커지게 된다. 어느 정도 상대적으로 소리의 크기가 최대인 진동수를 찾은 후에 단자를 앞뒤로 조절하면서 소리 크기의 최대점을 보다 정확히 찾는다. 이 최대점이 바로 한 개의 공명방식이며 그 때의 진동수가 최소 공명진동수 로서, 이를 실험결과의 표에 기록한다.

<중 략>

공명 주파수 측정 실험의 이론상의 결과를 보면 열린 관의 공명진동수는 각각 값이 1.88, 2.80, 3.75, 4.77 의 형태로 의 2배, 3배, 4배, 5배의 정수배로 증가해야 했지만 오차가 있었다. 이는 소리가 크게 공명되는 지점을 정확히 찾기 애매해서일 것이다. 게다가 처음에는 앰프를 키지 않고 측정하여 소리가 거의 들리지 않아 측정하는 데에 어려움이 있기도 했다.
두 번째 실험은 실험 A에서 찾은 공진주파수를 토대로 그 공진주파수에서 마이크를 움직여가며 음파가 커지고 작아지는 마루와 골을 찾아 음파의 속도를 측정하는 실험이다. 이론상으로 보면 마루와 골일 때의 마이크 위치가 일정한 배수관계를 유지하면서 나타남을 알 수 있다.

참고자료

· 임헌화 외 9명, 『일반물리학 실험』, 형설출판사, 2013, pp.267~272
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1916144&cid=2956&categoryId=2956
· (네이버백과사전, 공명주파수 검색)