소리의세계 - 공명에 대한 설명 그리고 공명의 원리와 그에 대한 예

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소리의세계 - 공명에 대한 설명 그리고 공명의 원리와 그에 대한 예에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

분석을 통한 공명 주파수의 인식 과정 등을 모두 음향학에서의 공명현상이라고 한다. 만약 누군가가 와인잔의 고유 진동수 중 하나에 해당하는 진동수를 갖는 큰 음을 낼 수 있다면 잔에 큰 진폭의 진동이 생겨 소리만으로 잔을 깨뜨릴 수 있다.
3) 양자역학에서의 공명
양자역학에서의 공명이란 에너지 기댓값이 비슷한 2가지 이상의 상태가 선형결합으로 근사될 수 있을 때 2가지 이상의 상태가 양자역학적 공명 상태에 있다고 말한다. 양자역학적 공명은 에너지의 총합이 복합입자의 에너지준위와 일치하는 곳에서 단면적에 극대가 나타나거나 복합입자가 생성되는 현상이다. 이것의 예로 벤젠은 적어도 아래 그림에서 볼 수 있는 두 케쿨레구조 사이에 공명하고 있는 것으로 해석되어 탄소원자 6개는 한 변의 길이가 1.397Å인 정6각형을 만들며, 단일결합길이 1.54Å 보다 짧고 2중 결합길이 1.33Å 보다는 더 길다.
4. 공명의 예
1) 그네
그네는 우리가 주변에서 볼 수 있는 가장 대표적인 공명의 예이다. 사람이 타고 있는 그네를 밀 때 그네운동의 고유 진동수에 맞게 그네를 밀게 되면 그네는 높이 올라갈 수 있게 된다. 이것은 그네를 진자운동이라고 생각하고 운동하는 진자의 진동수와 같은 고유 진동수의 힘을 가했을 때 진폭이 커지는 것으로 이해할 수 있다. 그래서 그네를 높이 밀려면 힘의 세기보다는 정확한 타이밍에 미는 것이 중요하다.
2) 타코마 다리
미국 워싱턴주 타코마 해협에 첫 번째 다리가 건설이 되었는데 그 당시만 해도 신공법인 현수교로 건설이 되어서 많은 사람들이 관심을 가지고 격찬을 했다. 하지만 이 다리는 완공 3년만에 붕괴되었는데 그 원인을 찾아본 결과 바람에 의해 붕괴되었다고 하였다. 하지만 그 당시 타코마다리는 최악의 토네이도에도 견딜만한 강도를 갖도록 설계되어있었다. 그런데 부숴진 이유는 바람의 세기가 아닌 바람으로 인한 진동이 우연히 다리의 고유 진동수와 맞아서 공명현상에 의해 다리가 붕괴되었던 것이다.
3) 전자레인지
전자레인지는 파장이 약 1.2cm인 마이크로파를 방출해 음식 속의 물 분자를 진동시킨다. 음식물 속의 물 분자가 공명 현상에 의해 큰 폭으로 진동하면 분자 운동으로 발생하는 열에너지가 음식물의 온도를 높이면서 데워지거나 조리되는 것이다.
4) 소리굽쇠
아래 그림은 공명현상을 아주 잘 나타내 주는데 한쪽의 소리굽쇠를 쳤을 때 다른 한쪽의 소리굽쇠가 공면현상에 의해 울리는 것을 나타내고 있다.

키워드

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