줄의 진동 (일반물리학실험 북스힐 2012년 최신개정판)

소개글

줄의 진동 (일반물리학실험 북스힐 2012년 최신개정판)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적
2.실험원리
3.실험기구 및 장치
4.실험방법
5. DATA
6. 질문사항/ 손가락질문
7. 결과 및 토의(오차해석)

본문내용

165
1.33
109.725
4
216
1
108
5
270
0.8
108
평균
108.745
m=0.11kg
1
61
4
122
2
122
2
122
3
186
1.33
123.69
4
244
1
122
5
평균
122.4225
m=0.13kg
1
67
4
134
2
146
2
146
3
202
1.33
134.33
4
5
평균
138.11
6. 질문사항/손가락 질문
① 정상파란 무엇인가?
- 진폭과 진동수가 같은 파동이 서로 반대방향으로 이동할 때 발생하는 파동 조합으로 정재파라고도 한다. 진행파와 대비된다. 서로 반대방향으로 진행하는 같은 진폭과 같은 진동수의 2개 파동 asin(kx－ωt)와 asin(kx＋ωt)를 합성하면 2asinkxcosωt로 되어 위상이 공간좌표와 관계없는 정상성을 지닌다. 1개의 진행파와 그 고정단에 의한 반사파와의 중첩에 의해서도 발생한다.
- 일반적으로 서로 역방향으로 진행하는 두 파동이 겹쳐서 진행하지 않는 파동을 진행파에 대하여 정상파라고 한다. 즉, 진폭 및 파장이 같고 두 파동이 합성되어 파형이 진행하지 않는 상태의 파동이다. 진동이 항상 0인 장소를 정상파의 마디, 진폭이 최대가 되는 점을 정상파의 배라고 한다. 또 두 파동이 한 점에서 만날 때, 어떤 경우에는 서로 강화시키고, 어떤 경우에는 서로 약화시키는 현상이 나타나는데, 이는 회절과 더불어 파동의 특유한 성질로, 이를 파동의 간섭이라 한다. 정상파가 생기는 것은 그 현상 중 하나이다.
② 속도() 대 장력(T) 의 그래프를 그려라.
<실험 I 그래프> <실험 II 그래프>
③ 속도() 대 장력(T) 의 그래프에서 기울기는 무엇을 의미하는가?
- 실의 밀도
④진폭이 두배가 되는 경우에 대해 생각해 봅시다
☞ 실의 길이 L은 어디서부터 어디까지 측정해야 하는가?
파형 구동자와 줄이 만나는 점부터 재어야 한다. 그 이유로는 첫째, 파형구동자만의 진폭으로는 줄의 진동의 배가 되기는 어렵다. 진폭이 너무나 작기 때문이다. 둘째, 파형구동자의 진폭은 작다. 주파수가 커지면, 즉 파형구동자의 움직임이 빨라지면, 파형 구동자와 줄이 만나는 점은 거의 움직이지 않는 것으로 보인다. 그러므로 근사치를 생각해 볼 때, 파형 구동자와 줄이 만나는 점을 마디로 생각을 하는 것이 옳다고 생각한다.
7. 결과 및 토의
- 이번 실험은 줄의 장력과 속도간의 관계를 이해하고 줄의 선밀도를 구하는 것으로 생각보다 시간이 꽤 걸렸다. 결과 데이터를 분석해보니 수평 지지대나 수직 지지대나 질량이 증가 할수록 진동수 가 증가했고 정상파의 배수가 2, 3, 4, 5배로 증가 할수록 진동수도 그와 비슷하게 증가했다. 파장은 진동수에 비례하여 작아졌으며 속도 v는 수직이나 수평이나 비슷한 값을 보였다.
그리고 질량이 증가함에 따라 진동수 f가 거의 일정한 비율로 증가함을 알 수 있었고 식에 의해 파장은 반비례, 속도는 비례함을 볼 수 있었다.
어려웠던 점은 정상파의 배수가 1~5까지 증가시키면서 현의 진동을 볼 때 4와5에서는 쉽게 볼 수 없었던 점을 들 수 있다.

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일반물리학 실험(북스힐) 줄의 진동 예비+결과 리포트,   줄의 진동,   파동발생기