[일반물리실험]공명과 음파의 진동

소개

일반물리실험 A+자료입니다~
도표로 잘 정리해놨으니 참고하세요
결과 및 고찰 부분을 중심으로 썼습니다~

목차

1.실험 제목
2,원리
1) 음이란?
2) 음파에 대해서
3) 정상파란?
■ 실험 결과
A.공명주파수 측정
1)열린 관의 공명 진동수 2)닫힌 관의 공명진동수
B.음속 측정
1)열린 관
2) 닫힌 관
3.결과 및 분석

본문내용

■ 이론
1) 음이란?
음파란 음원에서 발생한 진동이 공기압의 주기적인 변화를 일으켜서 조밀파의 형태로 전파되는 현상을 말한다. 예로서 큰 우퍼 스피커를 들 수 있는데, 입력 신호에 따라서 스피커의 진동막이 앞뒤로 크게 떨리는 현상을 볼 수 있다. 이때, 스피커의 진동막이 앞으로 움직이면 스피커 가까이에 있는 공기는 압축되고, 뒤로 움직이면 팽창된다
.
그림. 음파의 발생 원리
2) 음파에 대해서

파동에는 종파(longitudinal wave)와 횡파(transverse wave)가 있는데 음파는 이중에서 진동방향과 이동방향이 같은 종파이다. 음파는 매질 속에서 밀함과 소함을 반복하면서 진행해 나간다.
3) 정상파란?
진폭과 진동수가 같은 두 파동이 서로 반대방향으로 진행하여 중첩되어 나타나는 모습을 보면 마치 파동이 이동하지 않고 제자리에서 진동하는 것처럼 보인다. 중첩된 이러한 파동을 정상파라고 한다.
정상파를 보면 진동하지 않는 점(이 점들을 마디(node)라고 한다)들이 있는가 하면 진폭이 두 배가 되는 점(이 점들을 배(antinode)라고 한다.)들이 있다. 파동이 다른 매질을 만났을 때 그 경계면에서 반사율이 좋으면(반사파의 진폭이 입사파의 진폭과 거의 같으면 ) 입사파와 반사파가 중첩되어 정상파가 생긴다. 이 때 경계면이 고정 단 이면 그 경계면에서 입사파와 반사파의 위상이 서로 반대(또는 180도)가 된다. 즉, 중첩의 원리에 의 경계면에서입사파와 반사파는 상쇄되어 그 곳에서는 정상파의 마디가 생긴다.
그러나 경계면이 자유단이라고 하면 입사파와 반사파의 위상이 같아 중첩될 때 진폭이두배가 되어 진동하게 된다. 즉 경계면에서는 정상파의 배가 생기게 되는 것이다.

■ 토의 및 분석
이번 실험은 공명에 관한 실험이었습니다. 공명이란 진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력(外力)을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 말하는 것입니다.
실험을 하기 전에 책을 한 번 읽어 보아서 공명에 관한 뜻을 적어보았습니다. 위에 이론 부분에 공명에 관한 설명과 음파에 대한 설명이 되어 있듯이 그에 관한 뜻은 조금 알아보니 처음 실험할 때 실험이 그리 어렵게 느껴지지는 않았습니다.
처음에 공명관에 funtion generator을 이용해 공명관에 연결하였습니다. 그리고 마이크를 관 맨 끝 부분에 연결을 해서 그것의 파형을 관찰하기 위해 oscilloscope 에 연결을 하고 난후 주파수를 올려주니 파형이 나왔습니다. 처음에 관이 열렸을 때 공명진동수를 구하는 것이었는데 관을 열고 주파수를 천천히 올려서 값을 얻고 주파수를 조금 더 올리니....

참고자료

· 없음