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[자연과학] 물리 및 실험 - 음속측정(測定)

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작성일 23-08-25 08:43

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는 공기의 체적 팽창계수이다.

7) 만약 과정 6)을 實驗(실험)하지 못하면 을 이용한다. 즉 소리굽쇠와 공기 기둥 사이에 공명이 일어난다. 관이 짧아 를 측정(measurement)하지 못하는 경우에는 를 사용하여 파장 를 검사 한다.

2) 소리굽쇠의 진동을 방해하지 않도록 소리굽쇠의 나무 손잡이를 잡고 고무망치로 소리굽쇠를 때려서 진동시킨 후 유리관 위 1위에 수평으로 놓는다. 이와 같은 방법으로 첫 번째 공명위치 을 10회 측정(measurement)하여 그 平均(평균)을 계산한다.

3) 물통을 서서히 밑으로 내리면서 유리관 열린 부분에 귀를 기울이면 수면의 어떤 위치에 이르러 갑자기 커지는 공명 소리를 듣게 된다 그 위치를 잣눈 로 읽는다.

8) 과정 6)을 實驗(실험)한 경우에는 파장는 과 이 되므로 그들의 平均(평균)값을 취한다. 이 때 유리 관 속의 공기 기둥이 적당한 길이여서 관의 열린 곳이 정상파의 배가 되어야 하며 이 배에서의 공기 진동에 소리굽쇠의 진동에 의한 음파가 공명을 일으켜 대단히 큰 소리가 난다.

1. 實驗(실험)목표(目標)

소리굽쇠를 진동시켜 소리의 파동이 유리관 내를 전파하도록 하고 정상파가 되는 공명 조건을 찾아 음파의 파장을 구하여 공기 중 음속을 측정(measurement)한다.

11) 위의 측정(measurement)값으로 에서 음속 을 식 (5)에 의해 계산하고 식 (2)의 값과 비교한다.

4) 다시 소리굽쇠를 진동시키고 공명 소리가 나는 근처에서 수면 높이를 천천히 變化(변화)시키면서 정확한 첫 번째 공명 위치 을 찾는다.
이 實驗(실험)의 formula을 증명해 보면,
공기 중의 음속은 Laplace의 理論에 의하면 , 대기압 하에서

(1)

이다, 여기서 는 공기의 정압비열/정적비열이며 는 공기의 밀도. 0, 1기압 하에서 음속을 이라 하면

(2)

이다. (대부분 소리굽쇠의 앞면에 써있다)

10) 實驗(실험) 시 온도를 측정(measurement)하고 음속 를 식 (3)으로 계산한다.

6) 만약 유리관의 길이가 허용되면 세 번째, 네 번째 공명 위치 과 를 10회 측정(measurement)하여 그 平均(평균)을 구한다.

9) 소리굽쇠의 진동수 를 기록한다.

4. 결과분석

5. 느낀점

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설명
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순서

실험과제/물리

다. 소리굽쇠 를 진동시켜 생긴 음파가 한쪽 끝이 물로 막힌 유리 관 속을 전파하면 관 속의 수면에서 반사된 음파와 간섭하여 정상파가 생긴다. 공명이 일어날 때의 공기 기둥의 길이와 소…(To be continued )

1) 그림과 같이 공기 기둥 공명 장치에 물을 채운다, 이 때 물통 를 위 아래로 움직여 관 속의 수면이 꼭대기 에서 아래 까지 움직일 수 있도록 물의 양을 조절한다.

2. 實驗(실험)내용

이 實驗(실험)에서는 공기 기둥, 공명 장치(공명용 유리관, 스탠드, 클램프, 수위 變化(변화) 장치), 소리굽쇠, 고무망치, 온도계, 압력계등이 쓰였다.

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