[일물실] 실의 정상파 실험

목차

1. 서론
2. 실험과정 및 실험결과
3. 논의
4. 출처

본문내용

가. 실험 목적
1) 기본 진동수 파형 및 다른 정상파의 파형을 관찰할 수 있다.
2) 줄의 파동의 속도를 측정할 수 있다.
3) 줄의 장력과 선밀도에 따른 줄의 파동 속도를 비교할 수 있다.

나. 배경이론
1) 주기, 진동수, 파장과 파동 속도의 관계
　　이므로 이를 파동에 적용하면 이다.
이므로
라고 할 수 있다.

2) 선 밀도, 장력과 파동 속도의 관계
파동 속도는 선 밀도에 반비례하고 장력에는 비례한다. 즉 의 관계를 갖는다. Dimensional analysis를 이용하여 속도와 선 밀도, 장력의 관계를 나타내면

이다. 이므로 Dimensional analysis를 통해 라고 할 수 있다.
3) 선밀도(Linear density)
선밀도는 임의의 방향에 대해 단위 길이 당 물리량으로 정의되며 주로 굵기가 일정한 줄과 같이 길이 방향의 단면적이 일정한 물체의 단위 길이당 질량을 나타내는 데 사용한다. 선밀도도 물체의 각 부분에 따라 다를 수 있으며, 물체의 모든 부분에서 선밀도가 같다면 물체의 질량 선밀도는 이 된다.

2. 실험과정 및 실험결과
가. 실험 준비
1) 실험 준비물
실험 준비물은 다음 사진과 같다.

그림 실험 준비물


2) 실험 세팅
신호 발생기와 진동 제너레이터를 연결선으로 연결한다. 신호 발생기의 다이얼을 off에서 sine으로 옮긴 뒤, 주파수와 진폭을 조절한다.

나. 실험 과정
1) 실험 1 : 정상파 패턴 관찰
(1) 주황색 줄을 진동 제너레이터와 스탠드에 연결한다. 이때 줄이 바닥면과 평행하도록 조절한다.
(2) 신호 발생기의 다이얼을 sine으로 옮긴 뒤 줄의 기본 진동이 발생할 때까지 진동수를 조절한다.

참고자료

· 이기준 외 2명, 『고전역학 실험서』, DGIST PRESS, 2014
· DGIST, 8. 실의 정상파 실험 ppt
· Serway,『College Physics 11th edition 일반물리학』, 북스힐, 2019
· [네이버 물리학 백과] 선밀도