[자연과학] 실험보고서 - 음속측정실험[Sound Measurement]

Sound Measurement 1. 목적 진동수를 알고 있는 소리굽쇠의 진동에 기주를 공명시켜서 음파의 파장을 알아내고 측정한 파장으로 음속을 구한다. 2. 방법 1.소리굽쇠에 표시된 진동수 f를 알아내고, 음속을 340m/s라 가정한 뒤 의 식을 이용해, λ값을 구한다. 2.공명 장치의 물그릇에 물을 담아 수면이 관 끝 가까이까지 오도록 한다. 3.소리굽쇠를 고무망치로 쳐서 유리관 끝에 가까이한다. 4.첫 공명점을 찾는다. 5.고무망치로 친 소리굽쇠를 유리관 끝에 가까이 하고 물그릇을 서서히 내리면서 두 번째, 세 번째 공명점을 찾는다. 3. 실험 기구 소리굽쇠, 고무망치, 공명 장치, 물 4. 이론 음파는 파동의 일종이므로 v=fλ를 만족시킨다. 진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한 쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어있는 기주를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동 때와 같은 정상파가 생성, 이 때, 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다. 따라서 소리굽쇠가 공기 중에서 발생하는 음의 파장 는 실험 시 측정한 y값들로 구해 낼 수 있다. 진동수 f인 파동의 공기 중 에서 파장을 λ라고 할 때 , 이 전파하는 속도 v=fλ 이다. 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.소리굽쇠에서 발생하여 관을 따라 진행한 파는 수면에서 반사하게 되고, 관을 따라 올라와서 입구에 도달하면 일부는 다시 반사하게 된다. 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 소리굽쇠에서 새로이 발생되어 관으로 들어온 파와 정확히 위상이 같게 되면, 보강간섭이 일어나 두 파동의 합성파의 진폭이 증가하여 소리가 커지게 된다 이다. 위 식을 에 대입하면, , 두 식을 v에 대해 정리하면, 이다. 5. 결과 및…
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