[자연과학] [물리학실험] 현의 진동 예비 및 결과 보고서

[물리학실험] 현의 진동 예비 및 결과 보고서 ▣ 목적 현에서 전파하는 파동을 정상파가 형성되는 조건에서 관측하여 파동의 파장, 주파수와 전파속도와의 관계를 확인한다. 파동의 전파속도를 현의 선밀도와 장력으로부터 구하여 위의 방법으로 측정한 전파속도와 비교한다. ▣ 이론 현을 따라 전파하는 파동의 식은 위치 에 있는 입자의 편위를 로 표시할 때 로 표현된다. 이 식에서 를 파수(wave number), 를 각진동수(angular frequency)라고 하는데 파장 , 주기 , 주파수 와 다음의 관계가 있다. , 전파하는 파동은 그 파동이 전자파이거나 역학적 파동이거나에 관계없이 파장 , 주파수 와 파동의 저파속도 사이에 다음의 관계가 성립한다. 현을 전파하는 파동의 전파속도는 현의 장력 와 질량의 선밀도 으로 다음과 같이 표현된다. 따라서 매질의 선밀도와 장력이 일정하면 파동의 전파속도는 일정한 상수가 되고, 서로 다른 주파수의 파동들이 같은 속도로 한 매질 내를 전파하면서 서로 중첩하고 간섭하는 것이 가능하게 된다. 주기 : 파동이 완전히 한번 진동하는데 걸리는 시간 진동수 : 1초 동안 파동이 만드는 완전한 진동의 숫자 파장 : 파동이 한번의 진동을 완료하는 필요한 공간적 거리 줄에서의 횡파 C 가볍고 유연한 줄을 따라 오른쪽으로 속력 로 진행하는 완만한 펄스를 고려하자. 이것은 예를 들면 기타, 바이올린, 또는 피아노의 현 같은 것이다. 이 줄은 계에 장력 를 유지시켜 주는 일정한 외부 힘의 작용에 의해 팽팽한 상태에 있다. 펄스와 함께 움직이는 좌표계에서 펄스를 관찰한다고 가정하면, 이 계에서는 파동이 정지한 것처럼 보일 것이다. 이 상황은 마치 펄스와 같은 모양…
가볍고 유연한 줄을 따라 오른쪽으로 속력 로 진행하는 완만한 펄스를 고려하자. 이것은 예를 들면 기타, 바이올린, 또는 피아노의 현 같은 것이다. … 이 합을 구심력과 같다고 두면 다음과 같이 된다. 정상파