일반물리학실험 레포트 (음속 측정)

최초 등록일
2018.11.06
최종 저작일
2018.11
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목차

1. 실험목적

2. 원리

3. 실험기구 및 장치

4. 실험 방법

5. 실험값
1) 실험값
2) 오차

6. 결론 및 의견

본문내용

1. 실험목적

관 내부에서 일정한 주파수(진동수)의 음파가 전파될 때 관의 길이 변화에 따른 음파의 공명현상을 이해하고, 기주(공기기둥)가 공명할 때 물의 높이를 재서 음파의 파장을 알아내고 음파의 속도(음속)를 구한다.

2. 원리

진동수 f인 음파의 공기 중에서의 파장을 λ라 하면, 이 음파가 공기 중을 전파하는 v는 다음 관계식을 만족한다.

v = fλ

진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜서 한쪽 끝이 막힌 유리관의 열린 쪽 관 끝에 접근시키면 관속에서 음파는 양 쪽 끝을 오가며 반사를 여러 번 일으킨다. 이렇게 여러 번 반사되는 동안 서로 중첩되어 일반적으로는 작은 진동을 보일 것이다. 하지만 관의 길이가 적당한 값을 가지면 진행파와 반사파가 같은 위상을 가지게 되고 최대의 진폭을 가지는 공명이 일어난다. 이 때 파는 제자리에서 진동하는 것처럼 보이는 정상파가 된다.
정상파는 배와 마디를 가지고 있다. 배는 정상파에서 진폭이 최대와 최소를 진동하는 부분이며, 마디는 진동이 없이 고정되어 있는 부분이다. 관의 열린 쪽은 배가 되어야 하고, 막힌 쪽은 마디가 되어야 한다.

< 중 략 >

3. 실험기구 및 장치

① 공명장치 (유리관(기주), 스탠드, 물그릇, 연결호스, 클램프)
② 소리굽쇠 (휴대폰 어플로 대체)
③ 고무망치
④ 온도계
⑤ 버니어 캘리퍼스

4. 실험 방법

① 소리굽쇠의 진동수 f을 읽어서 기록한다.
② 그림과 같이 공명장치의 물그릇에 충분히 물을 담아 수면이 관 끝 가까이까지 오도록 한다.
③ 고무망치로 소리굽쇠를 진동시켜 유리관 끝에 가까이하면서 물그릇을 서서히 내려 수면을 조정하여 소리가 가장 크게 울리는 공명점을 찾는다. 첫 번째 공명위치 L1, 두 번째 공명위치 L2, 세 번째 공명위치 L3, 네 번째 공명위치 L4을 여러 번 관속의 수면을 조정하면서 읽는다.

참고 자료

없음

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