목차/차례
고체 속에서의 음속도 측정
1. 이 론
소리는 진동하는 물체가 주위의 매질에 밀도의 변화를 일으켜 그 교란이 퍼져나가는 파동이다.
음파가 금속 막대의 양쪽 끝 사이를 왕복하는 시간 일 때 음속도는 식(1)과 같이 구할 수 있다.
식(1)
음속도는 매질의 종류와 상(고체, 액체, 기체 등)에 따라 달라지는데, 등방성인 고체 속에서의 음속도 는 영률(길이탄성률,)와 밀도 에 의해 정해진다.
식(2)
금속의 경우에 음속도를 측정하면, 식(2)에 의해 금속매질의 영률을 구할 수 있다.
2. 실험값
표 1. 알루미늄
첫 번째
횟수 (㎳) (s) (m) (m/s)10.110.59 101.3440720.70.49 101.3530631.190.49 101.3590941.680.56 101.3464352.24...
본문/내용
고체 속에서의 음속도 측정
1. 이 론
소리는 진동하는 물체가 주위의 매질에 밀도의 변화를 일으켜 그 교란이 퍼져나가는 파동이다.
음파가 금속 막대의 양쪽 끝 사이를 왕복하는 시간 일 때 음속도는 식(1)과 같이 구할 수 있다.
식(1)
음속도는 매질의 종류와 상(고체, 액체, 기체 등)에 따라 달라지는데, 등방성인 고체 속에서의 음속도 는 영률(길이탄성률,)와 밀도 에 의해 정해진다.
식(2)
금속의 경우에 음속도를 측정하면, 식(2)에 의해 금속매질의 영률을 구할 수 있다.
2. 실험값
표 1. 알루미늄
첫 번째
횟수 (㎳) (s) (m) (m/s)10.110.59 101.3440720.70.49 101.3530631.190.49 101.3590941.680.56 101.3464352.240.53 101.349062.776평균값5034
두 번째
횟수 (㎳) (s) (m) (m/s)10.110.45 101.3577820.560.58 101.3448331.140.51 101.3509841.650.49 101.3530652.140.50 101.352002.646평균값5173
세 번째
횟수 (㎳) (s) (m) (m/s)10.10.49 101.3530620.590.58 101.3448331.170.50 101.3520041.670.51 101.3509852.180.50 101…
, 압전체 받침대, 망치, 전선, 금속막대 홀더 구리, 황동 알루미늄 막대 이다.
실험 방법은 전원과 포트를 연결한 후 전선으로 압전체와 Sensor-CASSY를 연결
금속 홀더로 실험대에 금속막대를 연결한 후에 압전체 중앙에 금속막대가 오도록
설치한 후 PC의 CASSY-LAB을 실행 압전체, 전원과의 연결을 확인후 측정값 범위를 설정 F9키를 누르고 망치로 금속막대를 두드린다. 그후에 컴퓨터에 나타난 그래프에서의 이웃하는 최대점을 클릭해서 △t를 구한후 이를 이용해 음속도와 영률을 구한다.
이론적인 음속도와 영률은 다음과 같은데
실험결과는
음속[m/s](평균값)영률[N/m]알루미늄50887.01 10구리400012.29 10황동32759.009 10
로 나왔다.
오차원인은 망치로 금속막대를 두드릴 때 정확히 수직으로 두드릴 수 없었고, 진동이 실험대로도 조금 전달 되어 압전체로 정확히 전부 전달할 수 없었다. 그리고 실험기구의 노후에도 문제가 있을 것이다. 특히 우리실험에 사용된 압전체에는 금이 가 있었다. 또, 실험 결과값들을 반올림한 것에도 관련이 있을 것이다.