일반물리학실험 | 소리의 속도 측정

 

 

 

TIP

 

 

측정된 파장과 알고 있는 소리굽쇠의 진동수 값으로 공기 중에서 소리의 속도(측정치)를 계산하고 온도에 따른 이론적인 소리의 속도(이론치)를 계산하여 두 값을 비교 한다. 음속, 파장, 진동수 및 공명의 개념을 익힌다.

 

 

기주 공명

공기 중에서 소리의 속도는 공명현상을 이용하여 정상파를 만들어 측정이 가능하다. 그림에서와 같이 최초 공명은 λ/4 지점에서 생기며 λ/2만큼 움직일 때 마다 공명이 일어난다. 이렇게 측정하여 λ/2를 측정하고 소리 굽쇠는 진동수를 알면 V=fλ를 이용하여 소리의 속도를 측정 할 수 있다.

공명점 = λ/4 → 3λ/4 → 5λ/4 → 7λ/4 …….

728x90

 

 

실험 방법

1. 공기 중의 소리 속도 측정 - 공명현상 이용

1) 기주공명장치의 물탱크에 물을 채운다. 물은 충분히 채우되 물기둥의 끝이 유리관의 꼭대기에서 아래부분까지 움직일 수 있게 물의 양을 조절 한다.

 

2)  소리굽쇠의 나무 손잡이를 잡고 고무 망치로 때려서 진동을 시킨 후 유리관의 1㎝ 위에 수직 방향으로 놓는다.

 

3)  물통을 서서히 내리면서 유리관 내의 소리를 듣는다.

 

4)  웅～ 거리는 소리가 나는 지점중 가장 크게 나는 지점을 표시한다.

 

5)  수면을 더 낮추어 가면서 위와 같은 방법으로 두 번째, 세 번째 순으로 공명점을 찾아 기록한다.

 

6)  여러번 측정한 후 이론상 λ/2에 해당하는 공명점 간의 차이를 구하고 이 값들의 평균값을 계산한다.

 

7)  소리굽쇠에 표시되어있는 진동수와 파장을 식에 대입하여 소리의 속도를 구한다.

 

8) 공기의 온도 t를 측정하여 온도에 따른 소리의 속도의 이론값을 계산하여 측정치와 비교한다.

 

 

 

[일반물리학실험]소리의 속도 측정 레포트