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관의공명측정

저작시기 2009.11 |등록일 2010.05.01 한글파일한글 (hwp) | 5페이지 | 가격 1,000원

소개글

관의공명측정 예비&결과레포트입니다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험장치
4.실험방법
5.주의사항
6.실험결과
7.고찰

본문내용

1. 실험 목적
- 관 내부에서 일정한 주파수의 음파가 전파될 때 관의 길이의 변화에 따른 음파의
공명현상을 이해하고 그때의 정상파 모양을 관찰하여 공기중의 음속을 측정한다.

2. 실험이론
(1)음파
음파는 탄성체에서 전파되는 파동으로서, 탄성체를 이루고 있는 질점들이 압축되었다 가 팽창되었다가 하면서 전파된다. 기체, 액체, 고체 등에서 구성원자들은 서로 탄성을 가 지고 있으므로 원칙적으로 음파가 존재할 수 있지만, 보통의 경우 공기중에서 사람의 귀 로 들을 수 있는 정도의 주파수를 가진 것을 말한다. 공기중에서 음파는 파의 진행 방향 과 같은 방향으로 공기의 구성 분자들이 몰렸다가, 앞쪽의 분자들에 의한 반발력에 의해 뒤로 몰리고 앞쪽의 분자들은 더 앞쪽으로 몰리는 과정을 되풀이하면서 앞으로 진행한다. 그리나 일반적으로 소리는 모든 방향으로 전파되지만 우리는 이 실험에서 직선형 관을 이 용하여 일차원의 전파로 단순화하기로 한다.
(2)관 내에서의 정상파(Standing Wave)
먼저 정상파는 파장, 주기 및 진폭이 같은 (파동 속도도 같다.) 두 파동이 반대 방향에 진행하여 계속 겹쳐지게 되면 그 합성파는 몇 개의 부분으로 나누어져 제각기 진동하면서 파동의 모양은 어느 쪽으로도 진행하지 않는다. 이 때 매질의 각 부분만이 일정한 진폭을 가지고 주기적으로 진동하면서 파동이 서 있는 것처럼 보인다. 이와 같은 파동을 정상파라고 하고 항상 진동하지 않는 점을 마디(node), 진폭이 가장 큰 곳을 배(loop)라고 한다. 그리고 정상파는 파동이 줄의 한쪽 끝에서 반사되어 되돌아오는 파동과 원래 진행하던 파동사이의 간섭에 의해 만들어진다. 또한 음파가 관의 한쪽 끝에서 반사되어 질 때도 정상파가 만들어진다. 배는 정상파에서 진폭이 최대 진폭을 가지고 위 아래로 진동하고, 마디에서는 줄이 움직이지 않는다. 만약 관의 끝이 막혀 있으면 공기는 더 이상 갈 데가 없고 따라서 변위마디가 관의 끝에 있게된다. 만약 관의 끝이 열려있으면 압력은 거의 대기압으로 변위배는 열려진 관의 끝에 있게된다.
① 파동의 진폭이 A이면 정상파의 진폭은 2A 이다.
② 정상파의 마디와 마디 (또는 배와배)사이는 λ/2 ,배와 마디 사이는 λ/4이다.
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