#1 실험목적
소리굽쇠나 음파발생기에서 발생된 특정 진동수의 음파로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정함 으로써 공기 중에서의 음속을 측정한다.
#2 관련이론
진동수 f인 파동(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ라 하고, 이 파동이 공기 중에서 전파되는 속도를 v라 할 때 다음
종파라고 한다. 또한 음파는 밀(compression)과 소(rarefaction)의 연속이다. 스피커의 떨림판이 앞쪽으로 움직이면 떨림판 근처의 공기는 비교적 높은 공기의 작은 체적이 만들어져 말하게 된다. 이 작은 고압력의 공기체적은 근처의 공기를 밀 하게 하여 고압력이 스피커로부터 멀리 전파되게 한다. 반대로
종파로 진행방향을 따라 매질이 밀(密)한 부분과 소(疏)한 부분이 교대로 나타나서 소밀파라고도 한다. 일반적인 파동의 경우에서와 같이 세기를 나타내는 부분과 주기를 나타내는 부분의 곱으로 이루어지며 1초당 나타나는 밀(소)한 영역의 수가 진동수가 된다.
음파의 속도는 상온의 대기에서 약 340m/
종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ라 하고, 이 파동이 공기 중에서 전파하는 속도를 v라 할 때, 다음 관계식이 만족된다.
v = fλ … (1)
그리고 소리굽쇠가 공기 중에서 발생하는 음의 파장 λ는
λ = 2 (yn+1 - yn) … (2)
이다. 식 (1)에 식 (2)를 대입하면
v = 2 f(yn+1 - yn) … (3)
이 된다. 여기서 y0, y1,
있다.
․음향적 방법 : 공진법(진동수 측정), 초음파법(음파의 속도 측정), 파동법(종파의 속도 측정)
․표면 경도법 : 반발 경도에 의한 방법(테스트 해머), 오목 부분 지름 측정에 의한 방법(낙하식 해머, 회전식 해머, 수동식 해머)
안전 및 유의 사항
● 반발 경도는 평탄한 면에서 측정한다.
종파, 횡파속도를 측정하여 재료 고유의 성질인 탄성계수를 구하는 데 있다. 이어서 인장실험에서 구한 탄성계수와 비교하는 목적이 있다.
2.관련이론 및 공식
초음파가 시험편내로 전파할 때 결함과 같은 불연속부의 경계면에서는 투과 및 굴절 또는 반사를 한다. 이때 불연속부에서 반사하는 초음
근처에 공기 분자의 수가 있는 공기층이 다시 새로 생긴 희박한 즉 소(疎)한 층으로 이동하게된다. 스피커의 팽창과 수축을 주기적으로 반복하면 종파가 일정한 속도로 +x방향으로 전파해 나간다. 음파는 모든 방향으로 진행하지만 공명장치를 이용하여 일차원적인 음파의 진행을 관측할 수 있다.
종파이다.
그림 31.1 (a) 와 같이 한쪽 끝이 닫혀 있는 관의 경우에 스피커를 이용해 관속의 공기를 진동시키면 관의 길이 방향으로 전파되는 음파가 생긴다. 기주의 길이 을 피스톤으로 조절할 수 있게 한 후, 스피커의 표면을 진동시키면 종파인 음파가 기주의 길이 방향으로 속도 로 진행하다가 기주
종파이다.
그림 29.1 (a)와 같이 한쪽 끝이 닫혀있는 관의 경우에 스피커를 이용해 관속의 공기를 진동시키면 관의 길이 방향으로 전파되는 음파가 생긴다. 기주의 길이 L을 피스톤으로 조절할 수 있게 한 후, 스피커의 표면을 진동 시키면 종파인 음파가 기주의 길이 방향으로 속도 v로 진행하다가 기주