![[기초역학, 실험] 관의 공명과 음속측정, 열의 일당량 측정-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/154/153269-0001.gif)
![[기초역학, 실험] 관의 공명과 음속측정, 열의 일당량 측정-2](http://images.happyhaksul.com/thumb/154/153269-0002.gif)
![[기초역학, 실험] 관의 공명과 음속측정, 열의 일당량 측정-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/154/153269-0003.gif)
![[기초역학, 실험] 관의 공명과 음속측정, 열의 일당량 측정-4](http://images.happyhaksul.com/thumb/154/153269-0004.gif)
![[기초역학, 실험] 관의 공명과 음속측정, 열의 일당량 측정-5](http://images.happyhaksul.com/thumb/154/153269-0005.gif)
![[기초역학, 실험] 관의 공명과 음속측정, 열의 일당량 측정-6](http://images.happyhaksul.com/thumb/154/153269-0006.gif)
분야
hwp2. 열의 일당량 측정
한 쪽 끝은 열리고, 다른 쪽 끝은 닫힌 관에서 열린 끝에는 압력마디가, 닫힌 끝에는 압력 배가 있다. 관의 유효거리는 /4의 홀수 배가 되어야 한다. a closed tube에서 closed end에 displacement node가 존재하고 open end에 antinode가 생긴다. node와 가장 가까운 antinode사이의 거리는 1/4 가 된다. 닫힌관에서는 odd harmonic만 존재한다.
열린 끝은 antinode가 되고 닫힌 끝은 node가 되기 때문에 첫 번째 정상파의 홀수 배만 나타날 수 있다. 닫힌 관에서 짝수 배의 하모니가 존재하려면 열린 끝이 node가 되어야하는데 열려있으므로 node가 될 수 없다. 즉 기본 모드의 파장이 관의 유효거리의 4배이고, 홀수 조화진동만이 존재한다. 음파는 압력파 또는 변위파로 생각할 수 있다. 음파에서 압력과 변위의 변화는 위상이 90차이가 난다. 따라서 정상 음파에서 압력의 마디는 변위의 배가 된다. 마찬가지로 그 역도 성립한다.
파장에서 공기가 압축되는 곳의 압력이 더 높으며 파장이 확장된 곳의 공기의 압력은 정상압보다 낮다. 관의 열린 끝은 대기압에 열려있고, 압력이 변화지 않고 관 밖의 대기압으로 남아있어 open end에서의 node가 생성된다. closed end에서 압력은 대기압보다 높거나 낮게 변화여 presuure antinode가 생긴다.
실험에서 오차가 크지는 않지만 오차가 발생하였다. 출력 파형이 극대가 되는 지점에서 관의 길이를 측정해야 하는데 파형이 극대가 될 때를 찾기가 힘들었다. 따라서 출력 파형이 극대가 되는 관의 길이 측정에서 오차가 발생하였을 것이다. 음속의 경우, 실험 평균값과 이론값이 매우 비슷하여, 이론을 충분히 신뢰할수 있다고 하겠
다.
