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[자연과학] 일반물리학 - 물결의 움직임 experiment(실험)(Resonance Tube)

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작성일 23-08-14 03:59

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[자연과학] 일반물리학 - 물결의 움직임 experiment(실험)(Resonance Tube)

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순서

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일반물리학 - 波動실험(Resonance Tube)

1. 실험headline(제목)

Resonance Tube

2. 실험일시

3. 실험목적

어떤 음원에서 관 속으로 전달되는 음파의 에너지가 최대가 되는 공명주파수를 측정(measurement)하고 이 때 생겨나는 정상파의 공명모드를 측정(measurement)한 뒤, 관의 길이와의 관계를 조사한다. 기초적인 전자장비인 오실로스코프의 사용법을 익히기 위해 소리의 속도 관계식을 이용하여 구해본다.
한쪽 끝이 닫힌 폐관 속 공기를 진동시키면 특정 주파수에서는 입구에서 진행된 波動이 반대쪽의 막혀있는 끝에 반사되어 다시 돌아오면서 정상파가 발생한다.

2) 실험 결과 및 analysis

① 개관일 때



[자연과학] 일반물리학 - 물결의 움직임 experiment(실험)(Resonance Tube)
실험과제/물리
다.

4. 실험원리

1) 실험 원리

관 내에서의 정상파
파장, 주기 및 진폭이 같은 두 波動이 반대 방향에서 진행하여 중첩되면 그 합성파는 독특한 성질을 보이는데, 마치 波動이 움직이지 않고 진폭이 커졌다 작아졌다 하는 것으로 보이게 된다 다시 말하면, 배와 마디가 멈춰있는 상태가 유지되는 것이다.

⑥ 관의 끝부분에서 출력되는 파형을 주의 깊게 observation한다.

④ 주파수를 증가시켜 5개 정도의 다른 공명 주파수를 찾는다. 이와 같은 波動을 정상파(standing wave)라 하고, 변위가 없는 점을 마디(node), 진동하는 부분중에서 변위가 가장 심한 점을 배(antinode)라고 한다.

⑤ 이 때 마이크의 작동원리를 이해한 뒤 이를 이용하여 관내에 생겨난 파형을 observation한다.…(skip)

5. 실험내용

1) 실험 방법

① 공명관, oscilloscope, function generator를 아래의 그림과 같이 설치한다.

② 음파의 주파수를 서서히 증가시켜가면서 관에서 나는 소리를 주의 깊게 듣는다.

③ function generator로 출력되는 파형의 진폭을 0.2~0.5V로 낮추어 oscilloscope 상에 나타나는 파형을 observation하여 공명이 일어나는 순간을 찾아낸다.

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