[자연과학] test(실험) 보고서 - 기주공명 장치를 이용한 음속측정 test(실험)
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작성일 20-06-25 19:28
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실험결과/기타
다.
3) 열린 끝의 보정
기주의 진동에서 열린 끝은 정상파의 배가 되고, 압력은 항상 대기압과 같다고(소리의 압력은 0) 하지만 실제로 압력이 대기압과 같은 속은 관 입구에서 조금 밖에 있다 이 것은 관의 실효적인 길이가 조금 길어진 것이라고 생각된다된다. 따라서 폐관 속에서는 마디에서 배까지의 정상파가 생긴다. 이 효율를 열린 끝의 보정이라고 한다.
이 보definition 크기 Δ은 관의 굵기와 모양에 따라 다르나 반지름 r인 원통형의 관의 경우에는 대략 Δ≒0.65r이 된다된다.
열린 끝의 보정을 생각하면 폐관의 경우 고유 진동수 는
이고, 개관의 경우 보definition 크기 Δ이 양쪽에서 가해지므로 관의 실효적인 길이는 이 된다된다. 즉,
이므로 파장 은 이다.
4) 기주의 공명
figure2. 기주공명장치에서의 진동
figure2. 와 같이 물이 들어 있는 긴 유리관의 위쪽에 진동시킨 소리굽쇠를 가까이하고(우리의 실험에서는 funtion generator에 스피커를 연결시켜 사용한다. 기주공명 장치를 이용한 음속측정(測定) 실험
1. 실험목적
1) 관길이를 일정하게 유지시켜 기주가 공명하는 지점에서 소리의 진동수를 측정(測定) 함으로서 공기 중의 음속을 측정(測定) 할 수 있다
2) 소리의 진동수를 일정하게 유지시켜 기주가 공명하는 소리의 파장을 측정(測定) 함으로서 공기 중의 음속을 측정(測定) 할 수 있다
2. 실험기구
기주공명장치, 온도계, funtion generator, 스피커
3. 실험원리
1) 공기 중에서의 음속
이 실험에서,
(B〓체적탄성률, α〓1/273.16)
2) 기주의 진동(폐관의 진동)
한쪽 끝이 닫힌 폐관 속의 공기를 진동시켜 정상파를 발생시키면 막힌 쪽의 공기는 진동할 수 없어 마디가 되고, 열린 쪽은 크게 진동하는 배가 된다된다.
정상파의 마디에서 배까지 거리는 이므로 길이가 인 폐관 속에는 의 홀수배인 정상파가 생기게 된다된다.
따라서 소리의 속도 이므로 폐관의 진동에서 고유 진동수 은
( : 소리의 속도)가 된다된다.
