전남대학교 일반물리실험1 정상파 A+ 결과보고서

목차

1. 실험 과정
1) 고리에서의 정상파
2) 줄의 정상파 관찰하기
3) 줄의 길이와 장력에 따른 변화
4) 생각해보기

본문내용

1-2. 고리에서의 정상파
1-2-1.주파수를 바꾸어가면서 언제 원형고리에 정상파가 형성되는지 관찰한다. 정상파가 나타났을 때의 진동 주파수(이를 철사고리의 고유주파수라고 부른다)를 기록하고 진동하는 모습을 사진으로 찍는다.

1-2-2. 가장 낮은 주파수로부터 시작해서 4개의 고유 주파수를 찾아보라. 이들의 진동형태에는 어떤 특징이 있는가?
0hz- 1개의 파장 관찰 가능
11hz- 3개의 파장 관찰 가능
18hz- 4개의 파장 관찰 가능
45 hz- 5개의 파장 관찰 가능
직선 형태로 고정시킨 줄에서 일어나는 정상파처럼, 원형 고리에서도 특정 주파수대에 맞춰 띄엄띄엄한 파장을 가진 진동만이 고리에 생기는 것을 확인할 수 있었다. 직선 형태의 줄에서는 정상파가 발생할 때 전혀 움직이지 않는 마디라는 점과 진폭이 최대인 배라는 점이 생기는데, 원형 고리 역시 이러한 점들을 볼 수 있었고, 마디를 기준으로 파장이 몇 개 생기는지 볼 수 있었다. 진동수가 커질수록, 파장의 개수가 많아지는(=파장이 짧아져) 진동 형태를 보인다.

1-3. 줄의 정상파 관찰하기
1-3-1. 주파수를 변화시켜보면서, 줄의 진동폭이 커질 때(정상파가 형성되었을 때)의 주파수를 기록하고, 진동모습을 사진으로 찍는다. 몇 가지의 정상파를 관찰할 수 있는가?
줄의 길이 L= 이므로 서로 다른 정상파의 가짓수를 결정하는 파장 =2L/m (m=1,2,3...) 이다. 즉 주파수에 따라 다양한 파장의 정상파를 관찰할 수 있다. 그러나 진동수가 지나치게 커질 경우 파장이 그에 비례하여 짧아지기 때문에 고주파수대에서는 육안으로 줄의 진동을 관찰할 수 없을 것이다. 실제 실험에서는 15~45hz 대로만 진동수를 조절하여 1배 진동~ 4배 진동까지의 정상파를 관찰할 수 있었다.

참고자료

· 없음