실험보고서 - 기주공명 장치를 이용한 음속측정 실험

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설명 : 실험목적 1) 관길이를 일정하게 유지시켜 기주가 공명하는 지점에서 소리의 진동수를 측정함으로서 공기 중의 음속을 측정할 수 있다. 2) 소리의 진동수를 일정하게 유지시켜 기주가 공명하는 소리의 파장을 측정함으로서 공기 중의 음속을 측정할 수 있다.

열린 끝의 보정 기주의 진동에서 열린 끝은 정상파의 배가 되고, 압력은 항상 대기압과 같다고(소리의 압력은 0) 하지만 실제로 압력이 대기압과 같은 속은 관 입구에서 조금 밖에 있다. 이 것은 관의 실효적인 길이가 조금 길어진 것이라고 생각된다. 이 효과를 열린 끝의 보정이라고 한다. 이 보정의 크기 Δ은 관의 굵기와 모양에 따라 다르나 반지름 r인 원통형의 관의 경우에는 대략 Δ≒0.65r이 된다. 열린 끝의 보정을 생각하면 폐관의 경우 고유 진동수 는 이고, 개관의 경우 보정의 크기 Δ이 양쪽에서 가해지므로 관의 실효적인 길이는 이 된다.  4) 기주의 공명 figure2. 와 같이 물이 들어 있는 긴 유리관의 위쪽에 진동시킨 소리굽쇠를 가까이하고(우리의 실험에서는 funtion generator에 스피커를 연결시켜 사용한다.) 물통을 사용하여 수면을 조금씩 낮춘다. 수면이 적당하게 되면 기주(공기기둥)의 기본 진동수가 소리굽쇠의 진동수와 같게 되어 공명이 되고 소리가 크게 들린다. 이 때 기주의 길이 을 측정하고 다시 수면을 내려서 두 번째 공명이 일어나는 기주의 길이 를 측정하면 기주에 생긴 정상파의 파장, 즉, 소리굽쇠가 내는 소리의 파장 를 구할 수 있다.

출처 : 해피레포트 자료실