[자연과학] [일반물리학 실험] 소리굽쇠의 진동수 측정 - Melde 장치

소리굽쇠의 진동수 측정 - Melde 장치

1. 실험목적

소리굽쇠의 진동에 현의 진동을 공명시켜 현에 정상파를 만들고 이 정상파로부터 소리굽쇠의 진동수를 구한다.

2. 실험원리

양 끝이 고정된 현을 진동시키면 현을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 반대 방향으로 진행하게 된다. 따라서, 현에는 이 두 파동이 합성파인 정상파가 생긴다. 길이 L, 선밀도 p인 현을 장력 T로 잡아 당겼을 때 현에 전달되는 횡파의 속도 v는

이고, 정상파의 파장 와 현의 고유진동수 f는 각각
(n〓 1, 2, 3, )

이다. 여기서 n은 정상파의 배의 수와 같으며 n〓1일 때가 기본진동이고 n〓2, 3, ....일 때가 1배, 2배, .... 진동이 된다.

[그림 16-1 (A)]와 같이 고유진동수 f인 소리굽쇠 A에 실의 한 쪽 끝을 매고, 다른 끝은 질량이 M인추를 달아 놓으면 현의 장력은 Mg가 된다. 소리굽쇠를 진동시켜 현이 최대진폭으로 진동을 하면, 이 때 소리굽쇠의 고유진동수 f와 현의 진동수 f1은 같게 된다. 즉

이다.
[그림 16-1 (b)]와 같이 소리굽쇠의 진동이 현에 평행…(생략)

① Melde 장치 ② 분동 ③ 실 ④ 자 ⑤ 직류전원 공급장치

4. 실험방법

5. 측정결과

6.5

(1) 전원은 60Hz인데 Sonometer를 이용한 진동수 측정에서는 120Hz가 나오는 이유는 무엇이라고 생각합니까

(2) 횡파와 종파에 대하여 설명하여 봅시다(그림 포함).