[물리학실험]현의 진동 예비 및 결과 보고서

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본문내용

가 보편적으로 적용되는 방법이라 할 수 있다.
4. 와 는 서로 잘 일치하는가?
4번의 실험모두 오차가 1%이내이므로 잘 일치한다고 할 수 있다.
5. 식 (4)는 유도되는 과정에서, 실의 입자들의 진동에 대한 특정한 조건을 가정한다. 이것은 무엇인가? 교과서를 참조하여라.
은 1883년 테이트에 의해 유도된 식이다. pulse가 진행하는 속력은 매질의 성질에 의존한다. 테이트는 줄을 따라 진행하는 pulse의 파동속도에 대한 간단한 유도를 생각해 내었다. 여기서의 가정은 우리가 사용하는 줄은 균일하고 완전한 유연성을 가지고 pulse 높이는 매우 작아서 줄의 장력에는 영향을 주지 않는다는 것이다. 정지된 실험실 기준틀에서 pulse는 속력 로 오른쪽으로 움직이게 된다. 이 pulse계에서 pulse는 정지해 있고, 줄이 속력 로 왼쪽으로 움직이게 된다.
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의
실험 1은 에 관한 실험으로 주파수와 파동의 전파속도의 관계에 대해 알아 볼 수 있는 실험이었다. 이 실험에서 부수적으로 확인 할 수 있는 것은 파동의 전파속도가 매질의 선밀도와 장력에 의해 구해진 값이 일정한 상수가 된다는 것을 어느 정도 뒷받침 할 수 있다. 그래서 실험 2에서 의 방법에 정당성을 부여하기 위해 의 방법을 이용하여 구한 값과 비교하는 것이 올바르다는 것을 뒷받침 할 수 있다.
실험 2를 하는 목적은 현에서 전파하는 파동을 정상파가 형성되는 조건에서 관측하여 파동의 파장, 주파수와 전파속도와의 관계를 확인하는 것 이었다. 그러하기 위해서 현의 장력과 선밀도를 이용하여 전파속도를 일정한 상수로 구한 값과 비교를 하였다.
실험 결과를 보면 와 의 방법에 의해 구한 값이 거의 일치하는 것을 볼 수 있다. 이는 파장, 주파수와 전파속도의 관계식인 가 성립함을 알 수 있다.
실험을 조금 더 정확하기 위해서 필요한 방법으로는 눈이 아닌 노출렌즈를 이용한 사진기 등을 통해 배와 마디를 관찰할 수 있으면 좋겠다는 생각을 해보았다. 또한 Hz조절이 세밀하게 되는 기기를 사용했어도 좋을 것이다. 좀 더 세밀한 측정기구로 혹은 사진을 통해 마디에서 마디까지의 거리를 정확히 잴 수 있었어도 오차가 줄었을 것이며, 질량이 무한대에 가까운 테이블에 있어서 테이블에 진동이 발생하지 않았다면 또한 오차가 줄었을 것이다. 추가로, 선밀도가 일정하게 정확한 선을 사용해 실험할 경우 이론 선밀도에 가까운 값을 구할 수 있었겠다.

키워드

현의 진동,   현의 진동 실험,   파동의 전파속도