[자연과학] [일반물리학] Waves on a string(줄의 진동)
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작성일 24-01-31 04:53
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Waves on a string (줄의 진동)
1. experiment(실험)목적
진동하는 줄 내에서 정상파를 observation하고 줄의 장력, 길이, 진동주파수, 정상파 내의 마디수 등의 theory(이론)적 관계식이 experiment(실험)과 일치하는가를 확인한다. 여기서 n은 정상파가 배의 수와 같으며, n=1 일때가 기본진동이고, n=2,3, 일때가 2배, 3배, 진동이 된다
3. experiment(실험)기구
컴퓨터, 인터페이스, 파워엠프, 파형구동자, 테이블클램프 2개, 지지막대, 도르래, 추걸이, 추, 줄, 줄자, 디스켓
4. experiment(실험)방법
experiment(실험)에 앞서 먼저 줄에 대한 질량 선밀도를 …(투비컨티뉴드 )
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설명
실험과제/물리
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[자연과학] [일반물리학] Waves on a string(줄의 진동)
[자연과학] [일반물리학] Waves on a string(줄의 진동)
다.
2. theory(이론)
양쪽 끝이 고정된 줄을 진동시키면 줄을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 波動이 양 끝에서 반사되어 서로 반대 방향으로 진행하게 된다
F = 2Tsinθ ≒ T(2θ) = T(Δℓ/R) Δm=μΔℓ, a=V2/R
이므로 뉴튼의 제 2법칙에 의해
T(Δℓ/R) = (μΔℓ)V2/R
이 되고 따라서 줄에 전달되는 횡파의 속도 V 는
V = (T/μ)1/2 (1)
이다. 줄이 길이가 고정되어 있다면 정상파의 파장 λ 는
λ = 2L/n (n=1,2,3,‥‥) (2)
이므로 f = V/λ 관계식으로부터 고유 진동수
(3)
으로 표시되고 식을 변형하면 질량선밀도는 μ는
(4)
이다.
