[자연과학] 물리 實驗 보고서 - 소리의 속도 實驗
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작성일 20-06-16 16:48
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관 끝에서 첫 번째 공명 위치까지의 길이는 λ/4에 가까우나 실제는 이 값보다 조금 작다. 위의식은 기체의 팽창법칙(샤를의 법칙)이며, 여기서 V는 t℃ 일 때 기체의 부피이고 는 0℃에서의 기체의 부피이다.
#2 관련theory
진동수 f인 波動(파동)(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ라 하고, 이 波動(파동)이 공기 중에서 전파되는 속도를 v라 할 때 다음 관계식이 만족된다
진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한 쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어 있는 기주를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동 때와 같은 정상파가 생긴다.
기체의 밀도는 온도의 상승에 따라 감소하므로 온도가 높아질수록 음속이 커지는 것은 명백하다. 공기 또는 어떤 기체 중에서의 음속은 다음 식에 의하여 매질의 물리적 성질에 관계된다
압력 P와 밀도 d는 절대단위이고, k는 정압비열 대 정적비열의 비인 상수이다(공기에 대해 k=1.403이다). P가 , d가 의 단위일 때 v는 cm/sec의 단위를 가진다. a는 기체의 팽창계수로서 이다. 이는 첫 번째 정상파의 배가 관의모양, 크기 등에 따라서 관 끝보다 조금 위쪽에 위치한다는 것을 의미하며, 원주형의 관인 경우에는 관 끝에서부터 배까지의 거리 δ와 관의 내반경 r의 비(끝보정), 즉 δ/r 은 약 0.55-0.85이다. 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다 따라서 소리굽쇠가 공기 중에서 발생시키는 소리의 파장 λ는
이며, 위 두 식을 정리(整理) 하면
이 된다 여기서 은 유리관 내의 공명 위치를 나타낸다.
#3 실험방법
? 기주공명장치에 물을 채운다.
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소리의 속도
#1 실험목적
소리굽쇠나 음파발생기에서 발생된 특정 진동수의 음파로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정(測定) 함 으로써 공기 중에서의 음속을 측정(測定) 한다. 이때 물통을 위 아래로 움직여서 관 속의 물이…(drop)
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