[일반 물리학 실험] (예비 + 결과 보고서) 줄의 진동

소개글

[일반 물리학 실험] (예비 + 결과 보고서) 줄의 진동에 대한 보고서 자료입니다.

목차

예비보고서 : 줄의 진동

1. 목적
2. 이론
3. 추가 이론
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 결과분석


결과보고서 : 줄의 진동

1. 목적
2. 실험결과 및 분석
3. 토의 및 결론

본문내용

걸리는 장력은 거의 일정하였기에 장력에 의한 파동속도와 파장에 의한 파동속도는 오차가 거의 없었다. 이는 같은 줄에서 세그먼트 수에 대해 장력은 일정하여 또한 파장에 의한 파동속도, 장력에 의한 파동속도 또한 일정하다는 것을 보여준다.
2) 비탄성 줄의 장력과 정상파
L= 1.13m
f= 30.0Hz
= 0.000113kg/m
세그먼트의 수
n
파장
(m)
파장에 의한 파동속도
(m/s)
매달린
질량
m(kg)
장력
mg(N)
장력에 의한 파동속도
(m/s)
퍼센트
오차
(%)
1
2.66
79.8
0.0652
0.639
75.2
5.77
2
1.33
39.9
0.0195
0.191
41.1
3.07
3
0.887
26.6
0.00870
0.0853
27.5
3.23
4
0.665
20.0
0.00500
0.0490
20.8
4.38
=> 이번에는 주파수를 고정시키고 무게를 변화시킨 것이다. 표를 살펴보면 처음에 세그먼트수를 1로 하기위한 총 매달린 질량은 0.0652kg이었는데 여기서부터 세그먼트의 수를 하나씩 늘려가기 위하여 질량을 줄여 장력을 감소시켰을 때 장력에 의한 파동속도도 줄어들고 파장에 의한 파동속도도 줄어든다는 것을 알 수 있다.
피팅선 기울기 : 0.529
=> 이번실험에서 주파수와 선형밀도, 길이를 같게 하였으므로 세그먼트 수에 따른 장력의 세기를 그래프로 나타낸 것이다. 이 그래프를 보면 세그먼트의 제곱의 역수와 장력이 비례하는 것을 알 수 있다.
여기서 기울기는
에서 1/n^2앞의 수들이 일정하므로 0.529가 되었다.
3. 토의 및 결론
이번실험을 통해 줄의 진동에 있어서 파장, 주파수, 줄의 장력과 파동속도가 어떤 관계에 있는지 알게 되었다. 탄성줄의 실험에서 파동의 속도는 일정하였으며 그 속도의 식은
, 로 나타 낼 수 있고. 주파수를 늘일수록 세그먼트수가 증가함과 동시에 파장이 줄어든다는 것도 알 수 있다. 또한 줄의 파동속도를 향상시키려면 장력을 증가시키고 선형밀도가 작은 소재로 사용 해야한다는 것을 알 수 있었다.
두 번째 실험은 비탄성 줄을 이용하여 파동의 속도를 구하였는데, 위의 그래프와 같이 장력과 1/n^2의 관계를 그래프로 그려보니 비례관계가 나온다. 기울기 값은 장력/(1/)인데 이 값은 공식에 대입하여보면 기울기가 은 뜻한다는 것을 알 수 있다. 즉, 줄의 장력이 증가할수록 파장속도도 증가되며 파장도 길어진다는 것을 알 수 있었다.

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