추와 추걸이를 실에 연결하고, 진동기를 사용하여 파동을 만들어 정상파를 형성하는 주파수를 측정하고, 진동기에 가까운 마디까지 배의 수와 지지대로부터 이 마디까지의 거리를 측정하여 파장을 구하고, 주파수와 구한 파장을 이용해 전파속도를 구한다.
현의 진동
줄에서의 정상파는 양끝과 고정점이 마디가 되는 정상파로, 줄의 양끝을 고정시키고 줄의 중간지점을 진동시키면 줄 전체가 하나의 구간을 이루는 정상파가 생긴다. 이러한 진동을 기본 진동이라 하며 이때 나오는 소리를 기본음이라 한다. 줄을 2구간, 3구간으로 나누어 진동시키는 것을 배진동이라 한다. 진동수는 줄에서의 파동 속도와 줄의 길이, 굵기에 의해 정해진다. 따라서 줄을 당기는 힘(줄의 장력)을 크게 하여 조율하면 파동의 속도가 증가하여 진동수가 높아진다.
실험 방법
실험1 : v=fλ 의 확인
1) 컴퓨터와 장치를 연결하고 Datastudio를 실행시켜 준비를 한다.
2) 추걸이에 추를 걸고 천칭으로 질량을 측정하여 기록한다.
3) 실에 추걸이를 걸고 진동기를 작동시키고 주파수를 조절해서 정상파의 조건을 찾는다.
4) 정상파가 이루어지면 주파수를 기록하고 진동기에 가까운 마디까지 배의 수 N을 세어 기록한다. 지지대로부터 마디까지의 거리 L을 기록한다.
5) 위 작업을 반복하여 총 4개의 공진주파수에서 측정을한다.
1) 추가 달린 상태에서 진동을 멈춘 후, 두 표시점 사이의 거리 △L1 을 기록한다. 실험1에서 측정한 N과 L을 데이터 표에 옮겨 적는다.
2) 추의 질량을 증가시키고 질량 측정 후, 추를 달고 진동하지 않는 상태에서 △Li 를 측정해 기록한다.
3) 진동을 시작시키고, 추에 대한 공진주파수를 찾고 공진주파수와 N, L을 측정하고 주파수를 다시 출발점에 맞춘 후 진동을 멈춘다.
4) 추의 질량을 증가시키면서 2～3의 과정을 반복하여 4회 측정한다.
5) 측정이 끝아면 두 표시점을 잘라 표시점 사이의 실의 질량 ΔM을 측정한다.
[일반물리학실험]현의 진동 레포트
1. 실험 목적 추와 추걸이를 실에 연결하고, 진동기를 사용하여 파동을 만들어 정상파를 형성하는 주파수를 측정하고, 진동기에 가까운 마디까지 배의 수와 지지대로부터 이 마디까지의 거리를
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