[물리실험] 정상파로부터 공명진동수 산출 및 음속 측정 실험(예비+결과)

소개글

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목차

1. 실험 제목

2. 목적

3. 이론

4. 기구 및 장치

5. 실험 방법

6. 실험 결과

7. 분석 및 토의

8. 참고 문헌

본문내용

Hz
1
418.10Hz
1.508
625.94Hz
2.258
816.67Hz
2.946
920.34Hz
3.320
B. 음속 측정
파장 =
소리의 속도 = 공명진동수 * 파장
① 열린관
====================================================================
공명진동수 1
마이크의 위치
최고점
최저점
0
32
65
x
x
x
x
x
공명진동수
313.13Hz
총거리차
65cm
파장
1.3
음속
407.069(m/s)
====================================================================
공명진동수 2
마이크의 위치
최고점
최저점
0
21.5
38
55.5
72
x
x
x
공명진동수
500.76Hz
총거리차
72cm
파장
0.72
음속
360.5472(m/s)
====================================================================
공명진동수 3
마이크의 위치
최고점
최저점
0
16
27
41
51
66
77
x
공명진동수
698.25Hz
총거리차
772cm
파장
0.51
음속
358.435(m/s)
====================================================================
공명진동수 4
마이크의 위치
최고점
최저점
0
11.5
24
31
43
51
63
71
공명진동수
876.89Hz
총거리차
63cm
파장
0.36
음속
315.68(m/s)
② 닫힌 관
공명진동수 1
마이크의 위치
최고점
최저점
15
40
x
x
x
x
x
x
공명진동수
339.87Hz
총거리차
x
파장
x
음속
x
====================================================================
공명진동수 2
마이크의 위치
최고점
최저점
10
28
46
x
x
x
x
x
공명진동수
463.44Hz
총거리차
36cm
파장
0.72
음속
333.67(m/s)
====================================================================
공명진동수 3
마이크의 위치
최고점
최저점
4.5
17.5
31
43
55
x
x
x
공명진동수
666.82Hz
총거리차
51.5cm
파장
0.515
음속
343.41(m/s)
====================================================================
공명진동수 4
마이크의 위치
최고점
최저점
3
13
22
33
43
53
x
x
공명진동수
889.542Hz
총거리차
40cm
파장
0.32
음속
284.65(m/s)
====================================================================
7. 분석 및 토의
A. 공명 주파수 측정
- 가장 낮은 공진 주파수로 다른 공진 주파수를 나누면 거의 정수와 가까운 값이 나온다. 이를 통해 소리의 진동이 일정하게 변함을 알 수 있다.
B. 음속 측정
- 측정된 자료를 보면 열린관은 처음 시작을 최저점부터 시작하나, 닫힌관은 최고점부터 시작함을 알 수 있다. 마이크의 위치에 따라서 측정한 주기가 짧으면 파장의 길이가 짧아진다. 그러므로 측정된 정상파의 길이에 따른 주기와 소리의 파장은 비례 관계이다.
측정된 자료로 공명관 내의 소리의 속도를 계산하면, 음파의 속도는 파장이 커질수록 속도는 작아진다.
이론적으로 0oC에서의 음속은 331.5m/s이므로 우리가 실험한 상태에서는 그보다 온도가 높으므로 의 식에 정확한 온도를 측정하여 구한다면 이론적인 음속을 측정할 수 있을 것이다. 위의 자료에서 실험한 값은 이론값과는 조금 차이가 있을 것으로 예상되는데 그 이유는 많은 사람들이 실험실에 모여 있으면서 우리가 측정하려는 음뿐 아니라 많은 잡음들도 측정되었고 테이블의 움직임으로 인해 정확한 결과를 얻지 못했을 것이다. 좀더 나은 실험을 위해서는 잡음이 없는 곳을 실험실로 설정하여야 할 것이다.
위 실험에서 측정된 음속과 이론적으로 나와 있는 음속을 비교하면서 실험 속의 오차와 실험을 구성하고 측정할 때의 여러 가지 문제점 및 이 실험의 의미를 각각 토의하면서 파동의 성질 중 정상파와 우리 생활 속에 사용되는 음속의 속도를 직접 확인할 수 있는 실험이였다.
8. 참고 문헌
- 네이버 백과사전
- 일반 물리학 실험 - 최석호 외 7인 < 형설 출판사 >

키워드

공명,   공명진동수,   음속,   진폭,   정상파,   공명관,   파장,   물리실험