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[물리학] 공기중의 음속 측정(測定)

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작성일18-07-05 15:20

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③ 진동수 - 1초 동안의 진동의 횟수를 말한다.

(4) 매질의 종류에 따른 음속의 change(변화)


(5) 기주공명 장치를 이용한 공기 중 음속 측정(measurement)
- 파동수 f인 파동(종파 혹은 횡파)의 공기 중에서의 파장을 λ라 하고, 이 파동이 공


[물리학] 공기중의 음속 측정(測定)


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다. 여기서 l은 막대의 길이, E는 영률,偏는 막대의 밀도이다. 또한 음파는 매질속에서 밀함과 소함을 반복하면서 진행해 나간다. 공간이나 물체 일부에 일어난 상태의 주기적 변동이 어느 속도로 퍼져가는 현상을 말한다. 이것의 예로서 큰 우퍼 스피커를 들 수 있는데, 입력 신호에 따라서 스피커의 진동막이 앞뒤로 크게 떨리는 현상을 볼 수 있다아 이때, 스피커의 진동막이 앞으로 움직이면 스피커 가까이에 있는 공기는 압축되고, 뒤로 움직이면 팽창된다


그림 1. 음파의 발생 원리

이와 같이 공기의 탄성적인 성질에 의해서 발생하는 매질의 상태change(변화)가 교류적인 물결로 주위에 전달된다고 해서 음을 탄성파 또는 조밀파라고 부르고 있다아 그림1과 같이 공기압력이 change(변화)하면 음파가 형성된다 그러나 공기압력이 항상 일정하다면 매우 조용한 상태를 유지하게 된다 따라서 공기가 전혀 없는 진공상태에서는 음파가 존재할 수 없다.

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[물리학] 공기중의 음속 측정(測定)
공기중의 음속 측정(measurement)
(물리학 및 experiment(실험))
1. experiment(실험) 배경
- 쿤트의 experiment(실험)
1866년 독일의 물리학자 A.쿤트가 음속이나 막대 세로진동의 진동수를 측정(measurement)하기 위하여 시행한 experiment(실험)이다. 영률을 측정(measurement)하기 위해서는 이 experiment(실험)을 이용한다.

2. experiment(실험) 동기
- 이미 진동수를 알고 있는 소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜서 그 소리의 파장을 측정(measurement)함으로써 공기 중에서의 음속을 측정(measurement)한다.

3. 理論적 배경
(1) 용어 정의(定義)
① 파동 - 파라고도 한다. 체적 V인 등방탄성체에 균일한 압력 P를 가할 때 체적이 v만큼 줄었다고한다면 P=cv/V가 성립하는데, 이 때 c가 체적탄성률이다.
이러한 음은 음파의 상태와 진도에 따라서 통상 두가지로 분류할 수 있는데

? 음, 그자체만을 다루는 물리학적인 것
? 음이 인간의 귀에 도달하여 생리적 또는 심리적으로 작용하는 것

으로 나눌 수 있다아
여기서 전자를 음파(Sound Wave) 또는 음향(Acoustic)이라고 부르며, 후자를 단순히 음(Sound)라고 부르며 구별한다. F를 안팎으로 움직여 조절하면 유리관 속에 있는 기체는 공명하게 된다 관 속에 코르크 분말을 뿌려 두면 줄무늬가 생긴다. 주기 T의 역수 1/T.
④ 정상파 - 진폭과 진동수가 같은 파동이 서로 반대방향으로 이동할 때 발생하는 파동 조합.
⑤ 공명 - 진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력(外力)을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상.
⑥ 체적탄성률 - 물체 특유의 상수이다.
② 파장 - 전자기파나 음파등 파동에서 파동의 마루에서 다음 마루까지, 또는 파동의 골에서 다음 골까지의 거리를 말한다. 금속 막대를 사용할 경우는 송진을 바른 천으로, 유리 막대를 사용할 경우는 알코올을 적신 무명으로 막대를 따라 마찰하면 막대의 세로진동이 일어난다.

(3) 음파

파동에는 종파(longitudinal wave)와 횡파(transverse wave)가 있는데 음파는 이중에서 진동방향과 이동방향이 같은 종파이다. 유리관 C와 D 속에 있는 기체를 공명시켜, 그 기체의 음속을 측정(measurement)한다.

(2) 음
- 우리가 살고 있는 지구상에는 공기압이 존재하고 있다아 음파란 음원에서 발생한 진동이 공기압의 주기적인 change(변화)를 일으켜서 조밀파의 형태로 전파되는 현상을 말한다. A와 B는 유리 또는 금속 막대이며, E와 F는 코르크마개이다. …(생략(省略)) 부피탄성률이라고도 한다. 압축률의 역수이다. a1,a2,…는 진동의 마디, b1,b2,…는 배 부분에 해당하므로 a1,a2는 반파장이 된다 소리의 진동수를 알면 음속을 알 수 있으며, 음속을 알면 진동수를 알 수 있다아 막대 세로진동의 진동수 N은

N〓(1/2l)√E/偏

로 주어진다.

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