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관의공명 실험

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최초등록일 2018.11.28 최종젿작일 2018.03
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관의공명 실험
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    목차

    1. 실험기구
    2. 실험이론
    3. 실험 방법
    4. 실험 결과

    본내용

    1 실험기구

    공명관 : 음파가 반사되어 정상파가 만들어지는 공간 1
    반사관 : 위치를 바꾸어 공명조건을 변화시킨다. 4
    스피커, 마이크 : 음파를 만들어내고 측정하는 역할 각 1개
    전압센서(Voltage Sensor) : 측정된 음파를 디지털 신호로 변경해줌 1 roll
    받침대, 마이크대, 전선 1, 1, 2개

    음파란 무엇인지 이해하고, 스피커를 이용하여 우리가 알고 있는 주파수를 가진 음파를 발생시켜 공명조건과 정상파의 의미를 알아보자.

    2 실험이론

    ① 정상파 (standing wave)란?

    줄을 벽에 묶고 한쪽 끝을 흔들어 파동을 만들 수 있다. 벽이 흔들리지 않을 정도로 단단하면 파동은 반사되어 되돌아 온다. 줄을 잘 맞추어 흔들면 파동은 원래 파동과 되돌아오는 파동이 합쳐져서 진동의 마디점과 마루, 골의 위치가 고정된 정상파가 된다.
    정상파는 진행파왿는 달리 진동하지 않는 마디점이 고정되어 관찰되며 최대로 진동하는 지점이 마루왿 골을 반복하며 나타난다. 정상파는 간섭의 결과이다. 진폭과 파장이 같고 진행하는 방향이 반대인 두 파동이 서로 겹치게 되면 두 파동은 지속적으로 위상차가 있다가 없게 되고, 그 결과 보강간섭과 소멸간섭을 지속적으로 반복하게 된다. 이러한 정상파는 현악기 등에서 흔히 볼 수 있는데, 양 끝단이 고정된 현을 진동시켰을 때 전체 현의 길이를 반파장의 정수배로 하는 정상파가 나타나게 된다.

    ② 관 내부에서의 정상파

    음파가 관의 한쪽 끝에서 반사되면 정상파가 만들어 진다.
    음파의 정상파도 배(공기 진동의 진폭이 최대)왿 마디(공기가 진동하지 않음)를 가지고 있다. 음파의 반사는 관의 끝이 열려있거나 막혀있는 경우 모두에서 일어난다. 만약 관의 끝이 막혀 있으면 공기는 더 이상 갈 수 있는 곳이 없고 따라서 마디(Node)가 관의 끝에 있게 된다.
    반대로 관의 끝이 열려있으면 배(Antinode)가 열린 관의 끝에 있게 된다.

    참고자료

    · 없음
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