1. 실험제목
본 실험은 ‘줄의 정상파’ 실험이다.
2. 실험목적(Introduction)
줄을 진동시켜 진동하는 줄에서 나타나는 서로 다른 정상파 파형을 관찰하고, 진
동수를 조절하여 기본 진동수의 파형을 관찰한다. 정상파의 전파 속도와 줄의 장
력, 줄의 밀도와의 관계를 알아본다.
3. 방법(Method)
3.1 이론
수 있는 가장 낮은 주파수(긴 파장)가 되고 n=2일 때를 배진동(2nd harmonics) 또는 1st overtone이라 한다. 일반적인 n 에서는 n번째 배진동 또는 (n-1)th overtone이 된다. 위의 공식은 1차원적인 선의 경우에 유도된 것으로 실제 실험에서와는 차이가 있다. 지름이 d인 관의 경우 좀더 정확한 공식은 다음과 같다.
줄에서의 파동과는 서로 다른 점이 있는데 기타줄에서는 진동이 횡적으로 파동의 진행방향과 수직하다는 점이다. 음파에서 작은 공기부피의 진동방향은 그 파동의 진행방향과 동일하다. 이 때문에 음파를 종파라 한다. 음파를 이해할 수 있는 다른 하나의 방법은 그것을 수축과 이완의 연속으로 파악
더 느리다는 것을 알 수 있다. 즉, 현이나 줄에서의 파동의 속도는 장력 와 단위 길이당 질량(선밀도)에 관계가 있다는 것을 알게 된다. 양끝이 고정된 줄을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 서로 반대 방향으로 진행할 때 공명 조건에 이르면, 줄에는 이 두 파동의 합성파인 정상파가 생긴다.
3. 실험방법
- 실험1(장력의 변화) -
1) 진동수를 60Hz로 유지 시킨다.
2) 마디가 1개가 생길 때의 추의 질량을 구한다.
3) 추를 제거하여 질량을 감소시켜 각 마디의 이상적인 파형이 나올 때를 찾아 그 질량을 측정한다.
- 실험 2(진동수의 변화) R11;
1) 추걸이에 500g을 올려놓는다.
2) 실이 1개의 마