역학적인 파동의 파장 및 전파속력(진동과 역학적인 파동 2)

목차

파동(Wave)

파동의 종류

펄스형 파동(Pulse Type Wave)

사인형 파동(Sinusoidal Wave)

음파의 전파속력 즉 음속(Sound Speed)

본문내용

+C)+D" 로 재정의 하여 주기 TT를 바로 구할 수 도 있다. 이렇게 측정된 주기로부터 구한 주파수 f (=1/TT)를 실험과정 3)에서 구한 주기 및 주파수, 함수발생기 전면에 표시된 주파수와 서로 비교 분석하라(함수발생기에 표시된 주파수를 기준. 상대오차 포함).
6) 오실로스코프 화면에 나타난 송수신 신호가 동위상이 되게 아크릴 튜브 속의 마이크의 위치를 조정하고 이 위치를 마킹한 후 마이크를 스피커 쪽으로 이동하여 다시 최초로 동위상이 되도록 하고 마이크의 새로운 위치를 읽는다. 이 두 곳 사이의 거리를 구하면 음파의 파장()이 된다.
7) 실험과정 5)에서 구한 주기(T)와 실험과정 6)에서 구한 파장()으로부터 전파속력 를 구하라. 이렇게 구한 전파속력과 공기 중의 음파속력 관계식( [m/s] )으로부터 구한 결과를 서로 비교분석하라(상대오차 포함). 여기서 는 음파의 매질인 즉 측정상태의 공기의 섭씨온도이다.
실험 10.C 사람의 고음역 가청차단주파수, 휴대폰시스템의 고음역 전송 차단 주파수 측정, 기타 음향실험
1) 그림 10.1 의 실험 구성도에서 스피커쪽 흠음제를 제거하고, 함수발생기의 주파수를 높여 가면서 실험자들의 고음역 가청차단주파수 fc,man[Hz]를 각각 측정하라. 사람마다 다름을 확인하라.
2) 그림 10.1 의 실험 구성도에서 함수발생기의 주파수를 높여 가면서 휴대폰 전송시스템의 고음역 전송차단주파수 fc,cell[Hz]를 측정하라. 왜 이러한 고음역 전송차단주파수를 정했을까?
3) 실험자들의 "아“음의 오실로스코프 파형을 각각 관찰 기록하고, 피실험자들 간의 유사성과 차이점을 비교 분석하라. 특히 남녀 차이를 비교하라.
실험 10.D 펄스형 음파의 전파속력 측정
1) 그림 10.2 의 펄스형 음파의 전파속력 측정 실험 구성도를 구성하라. 한쪽 끝이 막히고 길이를 아는 PVC 튜브(길이 2m, 1m 짜리 2개 연결)에서, 펄스형 음파의 왕복 잔향 시간으로 측정한다. Vernier사 마이크를 한쪽 끝이 막힌 PVC 튜브의 열린 왼쪽 입구(마이크 끝이 PVC 튜브 왼 쪽 끝에 걸치게)에 설치하고 그 출력을 LabPro 를 거쳐 Logger Pro3 로 측정한다. 이 때 Logger Pro 3 주화면에서 ”Data Collection"(맨 위의 시계 모양 아이콘)--->“Triggering"--->"Triggering"을 설정하라. 이는 어느 정도 큰 입력 신호에 의하여 트리거되어 측정 및 기록이 시작 되게 한다. 녹색 ”Collect" 버턴을 클릭하여 적색으로 바뀌면 펄스형 음원인 손벽을 쳐서 파형을 기록하라. 몇 번 시도하여 잘 기록된 파형으로부터 펄스왕복 지연시간 즉 펄스 간의 시간차를 얻는다. 측정 시간 범위는 마이크 기본 설정시간인 0.03초를 그대로 두고 실험한다.
2) 실험과정 1)에서 얻은 펄스왕복 지연시간 와 튜브의 길이 L 로부터 펄스형 음파의 전파속력 를 구하라. 이렇게 구한 전파속력과 공기 중의 음파속력 관계식( [m/s] )으로부터 구한 결과를 서로 비교분석하라(상대오차 포함).

키워드

파동,   펄스형파동,   사인형파동,   음속,   오실로스코프