기주공명 레포트

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기기
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰 (오차 원인 등)
7. 적용 사례
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
알고 있는 진동수를 가진 소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정함으로써 공기 중의 음속을 측정한다.

2. 실험 원리
진동수가 f 인 파동(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ 라 하고, 이 파동이 공기 중에서 전파하는 속도를 v라 할 때, 다음 관계식이 만족된다.
v=fλ (1-1)
진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어 있는 기주를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동 때와 같은 정상파가 생긴다. 이때, 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다. 따라서, 소리굽쇠가 공기 중에서 발생하는 음의 파장 λ 는
λ=2(y_(n+1)-y_n ) (1-2)
이며, 식 (1-1)에 식(1-2)를 대입하면
v=2f(y_(n+1)-y_n ) (1-3)
이 된다.
여기서 y_(0 , ) y_(1, )⋅⋅⋅_(, ) y_n들은 유리관 내의 공명 위치를 나타낸다. 관 끝에서 첫 번째 공명 위치 y_0까지의 길이는 λ/4 에 가까우나 실제는 이 값보다 조금 작다.

참고자료

· 북스힐 공학물리실험
· 북스힐 대학물리학 에센스