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기주공명장치

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작성일 23-09-24 14:01

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기주공명장치

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설명

기주공명장치


1.experiment(실험)목적

알고 있는 진동수를 가진 소리굽쇠의 진동으로 기주를 공명시켜 그 소리의 파장을 측정(測定) 함으로써 공기 중의 음속을 측정(測定) 한다.

9. 기체의 팽창법칙을 적용하면 다음과 같이 된다

② 과정 (5)의 experiment(실험)을 한 경우 반파장의 길이 λ/2는 y1 - y0과 y2 - y1가 되므로 그 들의 平均(평균) 값을 취한다.

2.experiment(실험)기구

(1)공명장치

(2) 소리굽쇠 와 고무망치

(3) 온도계

3.theory

1. 진동수 f인 물결의 움직임 (종파 속은 횡파)의 공기중에서의 파장을 람다라 하고 이 물결의 움직임 이 공기중에서 전파하는 속도를 v라 할 때, 다음 관계식이 만족된다
2. 진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜 한쪽 끝이 막힌 유리관 속에 들어 있는 기주 를 진동시키면, 기주 속에는 방향이 반대인 두 개의 파가 진행하면서 현의 진동 때 와 같은 정상파가 생긴다.

6. 공기중의 또는 어떤 기체중의 음속은 다음 식에 의하여 매질의 물리적 성질에 관계 된다

7. 여기서 압력 P와 밀도d는 절대단위이고, k는 정압비열 대 정적비열의 비인 상수이다 (공기에 대해 k= 1.403 이다).

8. P가 dyne/cm2, d가 g/cm3 일 때 v는 cm/sec 이다. 기체의 밀도는 온도의 상승에 따라 감소하므로 은도가 높아질수륵 음속이 커지는 것은 명백하다.
3. 이 때, 기주의 길이가 어느 적당한 값올 가질 때 두 파의 간섭으로 공명이 일어나게 된다 따라서, 소리굽쇠가 공기중에서 발생하는 음의 파장λ는
λ = 2(yn+1 - yn)이며, 식 v = fλ에 대입하면
V…(drop)

4. 여기서 yo, y1, y2, ......, yn 들은 유리관 내의 공명 위치를 나타낸다.

5. 이는 첫번째 정상파의 배가 관의 모양,크기 등에 따라서 관 끝보다 조금 윗쪽에 위치 한다는 것을 의미하며, 원주형의 관인 경우에는 관 끝에서부터 배까지의 거리 δ와 관의 내반경 r와의 비(끝 보정), 즉 δ/r는 약 0.55 ~ 0.85 이다.

10. 위의 측정(測定) 값으로 0℃때의 음속U0 를 식 (5)에서 계산한다.

REPORT 11(sv76)


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