A+, 100점) 22학년도 일반물리학실험1 <줄의 정상파> 실험 리포트

소개글

한양대학교 에리카 22학년도 1학기 일반물리학실험 1 실험 리포트입니다.
취득점수 및 최종 점수 모두 100점으로 A+ 받은 리포트이며,
새로 바뀐 장비들(PASCO 850 Universal Interface, Tracker)로 실험한 리포트입니다.
Discussion(토의)에 심혈을 기울여 작성하였습니다.
실험 결과 분석(계산 과정 등등)은 유효숫자까지 고려하여 상세하게 작성하였기 때문에
실험 결과값을 계산하는데 도움이 많이 될 것입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 실험 결과 분석
8. Discussion(토의)
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
줄의 정상파

2. 실험 목적
1) 진동수를 조절하여 진동수에 따른 파형을 관찰하고, 파동의 속도를 비교해본다.
2) 선밀도를 이용하여 줄의 장력에 따른 파동의 속도를 구해보고, 진동수를 이용해 구한 파동의 속도와 비교해본다.

3. 이론 및 원리
1) 파동
(1) 파동이란
파동이란 에너지가 전달되는 방식으로, 매질을 이용하여 에너지를 전달하는 역학파
와 매질이 없어도 에너지를 전달하는 전자기파가 있다. 원래 파동은 매질이 있어야 에 너지가 전달되지만, 예외로 전자기파의 경우 전자파와 자기파로 나뉘게 되고, 서로를 매질로 삼기 때문에 전자기파는 매질이 필요 없는 것이다. 역학파는 매질의 진동에 의 해 에너지를 전달하게 된다. 매질의 진동 방향에 따라 두 가지로 파동을 분류된다.

4. 실험 준비물
시그널 제네레이터(신호 생성기), 진동 제네레이터, 버니어 도르래, 고급 실험용 자, 스탠드 세트, 슬롯추 세트, 역학실험용 줄

5. 실험 방법
1) [Part 1] 정상파 패턴 관찰
(1) 진동 제네레이터에 역학실험용 줄을 연결하고 반대편 끝을 스탠드에 연결한다.
(2) 역학실험용 줄의 길이가 1m가 되도록 진동 제네레이터를 움직여 조절한다.
(3) 진동 제네레이터의 바나나 잭 단자에 연결선을 연결하고 시그널 제네레이터의 반대쪽 선을 연결한다.
(4) 시그널 제네레이터의 파형을 Sine으로 선택하고 초기진동수를 약 5Hz로 설정한다.
(5) 줄이 기본진동이 나타날 때까지 진동수를 조절한다. 최상의 진동수를 얻기 위해서 진동수 조절을 최소단위로 하고 몇 초 동안 안정화되게 기다린다. 이 진동수를 데이터 분석 테이블의 f1에 기록한다.
(6) 줄의 길이를 변경하지 않고 2배 진동, f2가 나타날 때까지 진동수를 증가시킨다. 2배 진동이 나타나면 데이터 테이블에 이 진동수를 기록한다. 기본진동의 마디의 진폭과 비교하여 적는다. 줄의 고정된 두 끝 지점 사이에 파형이 어떻게 형성되는지 그린다.

참고 자료

Paul G. Hewitt, “수학없는 물리(12판, 김인묵 외 4명 역)”, 프로텍미디어(2017).
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “일반물리학(11판, 고려대학교 외 5교 교수진 역”, 텍스트북스(2021).