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기주공명장치 이용한 v 측정

등록일 : 2010-04-22
갱신일 : 2017-03-23


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기주공명장치 이용한 v 측정 - 미리보기를 참고 바랍니다.
? 제목

기주공명에 의한 공기 중의 음속도측정

? Introduction

음파(音波)가 매질을 통해서 전파되는 속도를 음속이라고 한다. 공기 중의 음속은 0℃, 1기압일 때 331.5㎧ 로 온도가 1℃ 오를 때마다 약 0.6㎧ 씩 증가한다. 이런 음속을 기주공명을 통하여 공지중의 음속을 측정할수 있도록 한다.

? 실험 목적

알고 있는 진동수를 가진 소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정함으로써 공기 중의 음속을 측정한다.

? 배경 이론

진동수 ?인 음파의 공기 중에서 파장을 λ라 하면, 이 음파가 공기 중을 전파하는
속도 υ는
υ〓 ?λ

진동수가 알려진 음차를 진동시켜서 한쪽 끝이 막힌 유리관의 열린 쪽 관 끝에 접
근시키면 기주의 길이가 어느 적당한 값을 가질 때에 공명을 일으킨다. 이 현상은
음차에서 관 속으로 전파해 들어가는 입사파와 관끝 막힌 곳에서 입구 쪽으로 반사
해 나오는 반사파가 서로 간섭하여 [그림 1]과 같은 정상파를 이룰 때 나타난다.
따라서, 음차가 공기 중에서 발생하는 음의 파장 λ는

λ〓 2(Ln+1-Ln)

식 υ〓 ?λυ〓 2?(Ln+1-Ln) 〓 ?(Ln+2-Ln)관 끝에서 첫 번째 공명위치 L까지 λ/4에 가
까우나, 이 값보다 조금 작다. 이는 첫 번째 정상파의 배(복부)가 관의 모양, 크기
등에 따라서 관끝보다 조금 위쪽에 위치한다는 것을 의미하며, 원주형의 관인 경우
에는 관끝에서부터 복부까지 거리 δ와 관의 내반경 γ와의 비(끝보정), 즉 δ/γ
는 약 0.55~0.85 이다. 공기중의 음속은 또한 일반적인 유체의 성질로서도 구해지
며, 체적, 체적탄성율이 κ, 밀도 ρ인 경우에 의 관계가 있으며, 이를
열역학의 기체법칙으로 전개하면υ〓υ0(1+t℃/273)1/2 여기서, υ0는 0℃하의 음속
으로 약 331.48 m/sec이다.
[그림 1]


? 음속과 관련된 배경이론

[파동의 이론]


파의 높…(생략)

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