[한양대 에리카 A+] 일반물리학실험1 줄의 정상파 실험

소개

"[한양대 에리카 A+] 일반물리학실험1 줄의 정상파 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
2.1 파동의 종류
2.2 파장과 진동수
2.3 파동의 속력
2.4 파동의 간섭
2.5 정상파

3. 실험 방법
3.1 실험 장치
3.2 실험 방법

4. 분석 및 토의

5. 실험 결과

6. 과제용 질문 해결
6.1 기타현의 1/2, 1/3 등의 지점에서 나는 하모닉스의 원리와 악기 튜닝에 하모닉스를 사용하는 이유
6.2 줄이 헐겁게 고정되어 있다면 실험에 어떤 영향을 주는가
6.3 줄의 한쪽 끝이 스탠드의 위 아래로 자유롭게 움직일 수 있게 되어있을 때의 정상파의 모양

7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
진동수를 조절하면서 그에 따른 정상파의 파형을 관찰하고 실에 매달은 추의 무게를 증가시켜 줄의 장력을 증가시키고 정상파의 전파 속도와 줄의 장력, 줄의 밀도와의 관계를 파악한다. 또한 실험을 통해 관찰한 파동의 속도와 이론적으로 계산된 파동의 속도를 비교하여 그 차이에 대해 알아본다.

2. 실험 이론
2.1 파동의 종류
파동은 한 지점에서 발생한 진동이 주변으로 전파되는 것을 말한다. 파동의 종류는 크게 역학적 파동과 전자기파로 나눌 수 있다. 역학적 파동은 일상생활에서 우리가 쉽게 접하는 파동으로 수면파, 음파, 지진파 등이 있다. 역학적 파동은 뉴턴의 운동 법칙으로 결정되며 매질 안에서만 존재할 수 있다. 전자기파는 개념이 익숙하지 않을 수 있지만 우리의 일상생활에서 항상 사용되는 파동이다. 가시광선, 라디오파, 엑스선, 레이더파 등이 예시이다. 이 파동은 매질이 필요하지 않다. 모든 전자기파는 진공에서 같은 속력 c=299,792,458m/s이다. 또 다른 파동으로 물질파가 있다. 물질파는 전자, 양성자 및 원자 분자들과 관련이 있는 파동이며 위와 같은 입자들이 물질을 구성하기 때문에 물질파라 한다. 역학적 파동은 파동의 진행방향과 진동방향이 나란한 종파와 파동의 진행방향과 진동방향이 수직한 횡파로 나눈다. 용수철에 위아래로 펄스를 가하면 그림 1과 같이 횡파가 발생하고 용수철 방향으로 진동을 가하면 그림 2와 같이 종파가 발생한다.

<중 략>

3.2 실험 방법
실험 1. 정상파 패턴 관찰
①진동 생성기와 스탠드 로드를 줄로 팽팽하게 고정한다. 줄의 길이는 1m로 한다.
②진동 생성기의 바나나잭 단자에 선을 연결하고 신호 생성기의 반대쪽 선을 연결한다. 초기 진동수를 5Hz로 바꾼다.
③줄에서 기본 진동이 나타날 때까지 진동수를 조절한다.
④2배 진동이 나타날 때까지 진동수를 증가시킨다. 이 과정을 5배 진동이 나타날 때까지 계속한다.

참고자료

· 일반물리학실험/한양대학교 - 물리학교재연구실 편/제 4판/111~116pages/줄의 정상파
· 일반물리학/개정 10판/JEARL WALKER 외 2명/513~525,531~534pages/가로파동, 파동의 간섭