공명과 역학적 파동

소개

<시계>
1. 공명
2. 진자와 조화 진동자
3. 에너지의 변화
4. 주기
5. 진자시계
6. 균형시계
7. 전자시계
<바이올린과 파이프 오르간>
▶ 소리는 무엇인가?
▶ 바이올린과 파이프오르간의 원리
<바다와 파도타기>
1.조석
2. 조석의 공명
3. 바닷물의 표면파동
4. 표면파동의 구조
5. 바닷가의 파도
6. 파도타기

목차

<시계>
1. 공명
2. 진자와 조화 진동자
3. 에너지의 변화
4. 주기
5. 진자시계
6. 균형시계
7. 전자시계
<바이올린과 파이프 오르간>
▶ 소리는 무엇인가?
▶ 바이올린과 파이프오르간의 원리
<바다와 파도타기>
1.조석
2. 조석의 공명
3. 바닷물의 표면파동
4. 표면파동의 구조
5. 바닷가의 파도
6. 파도타기

본문내용

1. 공명
▶진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 말한다. 우리 주위의 운동 중 많은 것은 반복적인 운동이다. 우리의 일상 생활은 태양 주위를 천천히 공전하는 지구의 궤도 운동에서부터 빗방울이 수면이 떨어지면서 순간적으로 만들어 내는 파문 등과 같이 다양한 기간의 주기 운동으로 가득 차 있다. 이들 주기 운동들을 공명이라 한다.

2. 진자와 조화 진동자

▶안정 평형 상태: 진자의 무게중심이 주축 바로 아래에 놓이면 진자에 작용하는 알짜힘은 0이고 따라서 안정 평형 상태가 된다. 이 경우에 무게중심이 가장 낮다.

▶복원력: 진자를 약간 기울이면 중력 위치에너지가 높아져서 복원력이 추를 평형 위치 쪽으로 밀기 시작한다. 복원력은 진자가 평형 위치로부터 벌어진 거리에 비례하며 따라서 많이 기울일수록 복원력도 더 커진다.

▶진동: 진자를 기울였다 놓으면 평형 위치를 중심으로 진동이라고 부르는 반복되는 운동에 따라 평형 위치의 앞뒤로 흔들린다.



3. 에너지의 변화
▶ 진자가 흔들림에 따라 진자의 에너지는 위치에너지와 운동에너지 사이에서 반복적으로 변하게 된다. 진자가 각 흔들림의 끝에서 순간적으로 멈추게 되면, 진자의 에너지는 모두 위치 에너지이고, 각 흔들림의 중앙에 있는 평형점을 빠르게 통과하는 순간에는 모두 운동에너지이다. 이와 같이 에너지가 한 형태에서 다른 형태로 반복적으로 변하는 것은 모든 진동에서 나타나는 현상 중 하나이며, 진자의 모든 에너지가 열에너지로 전환되거나 혹은 다른 어떤 형태로 모두 손실될 때까지 진동자가 앞 뒤로 움직일 수 있게 해준다.

참고자료

· 없음