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[자연과학] [test(실험) 보고서] 기주공명을 이용한 음속 측정

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작성일 23-12-17 16:01

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② 소리굽쇠를 고무망치로 세게 쳐서 진동시킨 후, 유리관위에 유리관과 수직 방향으로 놓는다.

5. 實驗(실험)결과

(1) 진동수를 알고 있을 경우(f 〓 655s-1)

실험과제/기타

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다. 이와 동시에 물통을 서서히 내리면서 유리관 내의 소리를 들을 때 어느 지점에서 갑자기 커지는 공명소리를 듣게 된다

③ 그러면 기주 안에는 소리굽쇠의 진동수 f 와 같은 진동수의 정상파가

④ 이때 온도계로 온도를 읽어 식 ut 〓 u0 에서 음속을 구한다.

⑤ 소리굽쇠의 진동수를 구하려면 u 〓 f

⑥ 소리굽쇠에 적힌 진동수와 實驗(실험)에서 구한 진동수를 비교 分析한다.

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[實驗(실험)보고서] 기주공명을 이용한 음속 측정(測定)

1. 實驗(실험) 목적

진동수를 알고 있는 소리굽쇠와 기주 사이에 공명을 일으켜서 음파의 파장을 구하여 공기 중의 음속도를 측정(測定) 하고, 음속을 미리 알고 소리굽쇠의 고유 진동수를 측정(測定) 한다.

2. 이 론

진동수 f인 wave(종파 혹은 횡파)의 공기중에서의 파장을 람다(λ)라 하고 이 wave이 공기 중에서 전파하는 속도를 v라 할 때, 다음 관계식이 만족된다
u 〓 fλ
진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어 있는 기주를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동때와 같은 정상파가 생긴다. 이때 물통을 위 아래로 움직여 관의 물이 꼭대기에서 아래까지 움직일 수 있도록 물의 양을 조절한다.
이 때, 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다 따라서, 소리굽쇠가 공기 중에서 발생하는 음의 파장λ는
λ 〓 2(y3 - y1)이며, 이것을 식 u 〓 fλ에 대입하면
u 〓 2f(y3 - y1) 이 된다
(여기서 y1, y2,....., yn 들은 유리관 내의 공명 위치를 나타냄)
관 끝에서 첫번째 공명 위치 y1까지의 길이는 λ/4 에 가까우나 실제는 이 값보다 조금 작…(skip)

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