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[자연과학] 일반물리실험 - 관의 공명

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작성일17-12-29 07:49

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자연과학,일반물리실험,관,공명,물리,실험결과
일반물리학실험
제목 : 관의 공명
목적 : 스피커를 이용한 음파발생 실험을 통해 음파와 공명조건 그리고 정상파의 개념을 숙지하고 그 의미를 이해한다.
위치를 측정(測定) 할 때 손으로 움직이며 자를 통해 눈금 확인을 했고 그것 또한 육안으로 확인했기 때문에 부정확하다.
실험 시 책상의 수평을 변화시키지 않게 하기 위해 책상에 몸을 기울이지 않도록한다.
해결방법
공명진동수를 찾아낼 때 최대 진폭지점을 컴퓨터를 이용해 정확히 찾아낸다.
결과
관의 공명 진동수 측정(測定) : 50cm으로 뒀을 때

측정(測定) 공명진동수 f (Hz)
theory(이론)공명진동수 f0 (Hz)
f/f0
오차(%)
153
172
0.86
11.05
471
516
0.91
8.72
815
860
0.95
5.23

정상파의 음속 측정(測定)

1000 최대 1000 최소

1500 최대 1500 최소

2000 최대 2000 최소
주파수(Hz)
측정(測定) 구분
위치
(cm)
파장...

일반물리학실험
제목 : 관의 공명
목적 : 스피커를 이용한 음파발생 실험을 통해 음파와 공명조건 그리고 정상파의 개념을 숙지하고 그 의미를 이해한다.
실험에 사용한 음파만 마이크에 들어가지 않고 기기를 건드려나는 소리나 다른 조의 실험 음파 소리 그리고 사람들의 웅성거리는 소리가 삽입되어 오차로 작용하였을 것이다.
결과
관의 공명 진동수 측정(測定) : 50cm으로 뒀을 때

측정(測定) 공명진동수 f (Hz)
theory(이론)공명진동수 f0 (Hz)
f/f0
오차(%)
153
172
0.86
11.05
471
516
0.91
8.72
815
860
0.95
5.23

정상파의 음속 측정(測定)

1000 최대 1000 최소

1500 최대 1500 최소

2000 최대 2000 최소
주파수(Hz)
측정(測定) 구분
위치
(cm)
파장 (cm)
음속(cm/s)
1000
최대
23.7
41
58.1
66.7
73.4
34.4
34400

최소
11.2
28.6
45.4
63
79.5
34.15
34150
1500
최대
14.9
20.3
37.7
48.9
60.4
22.7
34050

최소
18.7
29.8
40.8
52.7
64.3
22.4
33600
2000
최대
17.5
27.5
35.9
44.6
53.2
17.85
35700

최소
14
22.7
31.4
39.7
48.9
17.45
34900
실험실 T= 24
theory(이론)상 속력 v = 346.068(m/s)

결과분석
실험 1
theory(이론)공명진동수 f0 = (2n-1)v/4L 식을 이용하여 구했다.
실험을 할 때 조원들이 책상에 가까이 있어서 책상의 수평이 맞춰지지 못했다.
실험 중에 조원들이 책상에 기대어 있어서 수평이 맞지 않았다.
실험 2
파장은 각 데이터 값들끼리의 차이에 2를 곱하고 그 평균(average)을 구했다.
마이크와 기기의 상태를 점검하고 다른 소리가 들어가지 않도록 주의한다.
고찰 및 토의
실험1
오차의 原因
육안으로 그래프 확인하여 공명진동수를 판단했기 때문에 부정확 할 수 밖에 없었다.
주파수가 1000Hz 일때 theory(이론) 값에 가장 가까운 실험결과 값이 나왔다.
실험중에 마이크와 반사판까지의 고정 거리가 정확한지 확인하고 변하지 않도록 주의한다.
반사판을 섬세하게 이동시키고 여건이 된다면 반사판도 기계를 사용하여 이동시키면 더 정확한 실험값




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실험결과/물리


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다.
오차 |f-f0|/f0 100 식을 이용하여 오차를 구하였다.
해결방법
컴퓨터 프로그램을 이용하여 정확한 값을 통해 그래프를 판단하도록 한다.
실험 중에 마이크와 반사판까지의 거리에 변화가 생겼을 수 있다.

실험 2
오차의 原因
육안으로 그래프를 판단했기 때문에 정확할 수가 없다.
실험 1은 …(생략(省略)) 우리가 v, L 값을 알고 있는 상태에서 나타나는 공명진동수 그래프를 통해 진폭이 큰 경우와 작은 경우를 측정(測定) 하고 theory(이론) 값들과 어떠한 차이를 보이는지를 구하는 실험이다.
주파수를 정하고 최대와 최소인 L값으로부터 각각 음속을 구해 비교하는 실험이다.
반사판을 섬세하게 움직이지 못해서 최소, 최대와 비슷한 지점을 각각 최소, 최대지점으로 판단할수 있다.
f0를 구할 때 실험결과로 나온 f 값과 가까운 값을 나타낼 수 있는 n값을 사용했다.
음속은 “v=f = 주파수 파장” 식을 통해 구했다.

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