(A+)서강대학교 일반물리실험1 실험10 줄의 파형 발생 결과레포트

소개

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목차

실험 10. 줄의 파형 발생
1. 실험목적
2. 데이터정리
3. 결과 분석
4. 질문
5. 토의
6. 참고문헌

본문내용

실험목적
진동하는 줄(횡파) 내에서 정상파를 관찰하여 공명주파수에 대한 줄의 선형밀도, 길이, 장력 그리고 파장 등의 관계를 알아본다.

데이터정리
가는 줄의 진동 (선형밀도 = 0.133 g/m)
줄의 길이에 따른 공명주파수의 변화 (l = 1 m / m = 200 g / n = 1, 2, 3), 장력 = 1.96 kg*m/s^2
줄의 길이 또는 도르래의 진동자의 간격 = 1 m
차수 n 파장
(m) 공명주파수(측정값, Hz) 공명주파수
(이론 값, Hz) 오차율
(%) 파동속도
(m/s)
1 2 3 평균
1 2 66.0　 66.4 66.1 66.2 60.7 9.06 132.4
2 1 130.0 131.1 130.9 130.7 121.4 7.66 130.7
3 0.67 195.7 195.7 195.1 195.5 181.2 7.89 131.0
선형 밀도를 kg/m로 환산하여 f=n/2L √(T/μ) 식에 대입하여 공명주파수의 이론 값을 계산하였고, v=λf 식에 대입하여 파동의 속도를 구하였다.
줄의 길이 또는 도르래의 진동자의 간격 = 0.8 m

<중 략>

1) 실험 결과
양쪽 끝이 고정된 줄에 파형을 발생시켜 공명주파수의 값을 구하였더니 장력이 클수록, 선형 밀도가 작을수록, 차수가 클수록, 줄의 길이가 짧을수록 공명 주파수가 커진다는 결과를 알 수 있었다. 또, 줄의 길이가 같은 진동에서 차수가 달라져도 파동의 속력은 일정하다는 것을 알 수 있었다.

2) 관련 이론
양쪽 끝이 고정된 줄을 진동시키면 줄을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 양 끝에서 반사되어 서로 반대방향으로 진행한다. 이런 파동은 간섭법칙에 따라 결합하는데 공명 조건 하에서는 정상진동의 형태인 정상파가 만들어진다. 즉, 기본주파수 또는 그것의 정수배로 줄을 진동시키면 줄 내에서 정상파가 형성된다.

참고자료

· 일반물리학실험 매뉴얼, 서강대학교 물리학과
· Halliday & Resnick & Jearl Walker, 일반물리학 한글판, 범한서적주식회사, 개정9판, 2011, p.495~505