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것이라는 결론이 나온다.
하지만 이번 실험에서 의 소리굽쇠는 이론적 속도와의 오차는 적었으나 이론적
속도보다 측정된 속도값이 더 큰 값을 가지고 말았는데 이 이유로는 우리가 사용했던
의 소리굽쇠를 앞서 많은 실험조들이 사용한 결
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유리관의 입구에서부터 측정하면 된다.
◆ 유체에서의 소리의 속도
유체에서의 경우 소리의 속도는
는 등온체적탄성률이며, 물의 경우 을 대입하면 소리의 속도는 에서 이다.
물에 대한 소리의 속도 측정은 비행시간측정방법(time of flight meth
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다.
j) 위의 측정값으로 0℃일 때의 음속 를 식 (5)에서 계산한다.
5. 계산과정
<측정값>
소리굽쇠의 진동수 ( )
실내온도 ( )
공명마디점의위치
횟수
1
16
55.5
90
2
17
55
89.5
3
16.5
54.5
88
4
17.5
56
91
5
17
56.5
91
평균
16.8
55.5
89.9
<계산값>
a) 파장 73.1
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측정한 경우)는
이다.
(ⅵ) 소리굽쇠의 진동수 f를 기록한다(대부분 소리굽쇠의 앞면에 써 있다).
(ⅶ) 실험실의 온도 T를 측정한다.
(ⅷ) 실온 T ℃때의 음속 vT를 식 (1)을 이용하여 계산한다.
(ⅸ) 위의 측정값으로 0 ℃때의 음속 v0를 식 (5)에
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측정한 경우)는
이다.
⑥ 소리굽쇠의 진동수 f를 기록한다(대부분 소리굽쇠의 앞면에 써 있다).
⑦ 실험실의 온도 T를 측정한다.
⑧ 실온 T℃때의 음속 vT를 식 (1)을 이용하여 계산한다.
⑨ 위의 측정값으로 0℃때의 음속 v0를 식 (5)에서 계산한
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소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정함으로써 공기 중의 음속을 측정하는 실험이다. 이때 물의 높이를 달리 함으로써 길이가 다른 여러 기주를 만들 수 있었다.
먼저, 측정한 파장에 대한 음속을 각각 구하는 실험을
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0.115, =0.133
2회차 ~=0.120, =0.130
3회차 ~=0.115, =0.133
4회차 ~=0.115, =0.132
5회차 ~=0.115, =0.133
∴ ~이며 ~이 보다 조금 작음을 알 수 있었다.
◈실험값과 이론값 비교하기
실험 1.
1회차 V= 339m/s, = 651Hz, = 0.52
339 = 6510.52
2회차 V= 342m/s, = 651Hz, = 0.52
342 = 6510.52
3
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1이 2.32% 실험2가 1.27% 실험3이 0.18%가 생겼는데 이러한 오차가 생긴 것은 정확한 지점을 못 찾아서 그런 것 같다. 물이 계속 움직이고 있기 때문에 소리가 명확히 차이가 나는 지점을 찾지 못했는데 찾았더라면 오차는 더 작아졌을 것이다.
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이 그림은 1940년 11월 미국의 워싱턴 주의 다리(Tacoma Narrows Bridge)가 그 공명에 의해 파괴되는 것을 보여준다. 이 다리는 파괴되기 4개월 전에 만들어 졌는데 처음 한달 동안 미약한 횡방향의 진동이 감지되었다. 그러나 다리가 파괴되던 그날,
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측정한 경우)는
이다.
(ⅵ) 소리굽쇠의 진동수 f를기록한다(대부분 소리굽쇠의 앞면에 써 있다).
(ⅶ) 실험실의 온도 T를측정한다.
(ⅷ) 실온 T ℃때의음속vT를식 (1)을 이용하여 계산한다.
(ⅸ) 위의 측정값으로 0 ℃때의 음속 v0를식 (5)에서
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