(예비)관의 공명에 의한 음속 측정

목차

1. 목 적
2. 원 리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 예상 결과

본문내용

1. 목 적

관 내부에서 일정한 주파수의 음파가 전파될 때 관의 길이의 변화에 따른 음파의 공명현상을 이해하고 그때의 정상파의 파장을 측정하여 공지 중의 음속을 구한다.

2. 원 리

음파는 매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 같은 방향인 종파이다.
또한 음파는 매질 속에서 밀함과 소함을 반복하면서 진행한다.
정상파는 관의 끝에서 반사되어 오는 음파와 원래의 음파가 간섭하여 만들어 진다. 정상파는 배와 마디를 가지고 있다.
배는 정상파에서 파가 최대와 최소를 진동하는 부분이며, 마디는 진동이 없이 고정되어 있는 부분이다.
열린 관에서의 끝 부분은 배가 되어야 한다. 그리고 막힌 관에서의 끝부분은 더 이상 이동할 곳이 없으므로 마디가 되어야 한다.
그림 1은 관에서의 정상파를 나타내었다.
관속에서 음파는 양쪽 끝을 오가며 반사를 여러 번 일으킨다. 이렇게 여러 번 반사되는 동안 서로 중첩되어 일반적으로는 작은 진폭을 보일 것이다.
하지만 모든 반사파가 같은 위상을 가지고 있을 때 최대 진폭을 갖게 된다.
이때의 주파수를 공명 주파수라고 한다.

참고자료

· 일반 물리학 실험 (강원대학교 물리실험 교재편찬회) - 북스힐