![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-1](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0001.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-2](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0002.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-3](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0003.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-4](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0004.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-5](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0005.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-6](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0006.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-7](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0007.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-8](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0008.gif)
![[물리실험1]정상파 실험 결과레포트-9](https://images.happyhaksul.com/thumb/1357/1356302-0009.gif)
분야
hwp1. 실험 목적과 이론 및 예비 보고서
(1) 실험 목적
일정한 길이(크기)를 갖는 물체에서 정상파를 만들어보고 그 특징을 조사한다.
(2) 실험 기구
정상파 실험 set(진동기, 스탠드, 줄, 줄자, 원형 철사고리 등), 스마트 폰 등
(3) 이론 및 예비 보고서
1) 핵심물리 13.7을 참조하여 공명 현상에 대해 설명해본다.
공명현상은 저감쇠 진동에서 상대적으로 작은 강제력으로도 진폭을 크게 만들 수 있는 현상이다. 즉, 감쇠력이 약할수록 자연 진동수 근처에서 공명 곡선이 뾰족하다. 이러한 이론적인 내용을 식 A(w _{d} )= {F _{d}} over {m sqrt {(w _{d} ^{2} -w ^{2} _{0} ) ^{2} +b ^{2} w _{d} ^{2} /m ^{2}}}의 그래프를 그려봄으로써 시각적으로 확인할 수 있다.
2) 핵심물리 14.7 를 참조하여 정해진 길이의 줄의 진동에 있어서 진동 모드가 어떻게 형성되며, 진동수를 결정하는 것이 무엇인지 이해하고 정리해온다.
진폭과 진동수가 같은 두 파가 서로 반대 방향으로 진행하다가 겹쳤을 때 어느 방향으로도 진행하지 않고 제자리에서 진동만 하는 파를 정지파라고 한다. 두 파동은 계속 진행하지만, 우리 눈에는 마치 정지된 상태에서 위아래로 진동하는 것처럼 보인다. +x 방향으로 진행하는 파동은 y _{1} (x,t)=Acos(kx-wt)이고, -x 방향으로 진행하는 파동은 y _{2} (x,t)=Acos(kx+wt)로 기술할 수 있는데, 이 두 파동을 중첩시키면 y(x,t)=A`cos(kx-wt)-Acos(kx+wt)이다. 이 식을 정리하면 y(x,t)=2A`sinkx`sinwt의 식을 얻을 수 있다. 이 결과는 f(x +-vt ) 형태의 함수가 아니기 때문에 진행파동이 아니고, 고정된 x에서 sin`wt의 형태로 변하는 y방향의 단순조화운동이다. 진폭은 x에 따라 2A`sin`kx로 변한다. 정지파의 진폭은 양 끝에서와 sin`kL=0일 때만 0이므로 kL=m pi 을 만족해야 한다. k= {2 pi } over {lambda }이므로, L= {m lambda } over {2}이다. 줄의 길이 L이 일정하면 lambda도 일정하므로 f lambda=v에서 줄의 진동수f를 결정하는 것은 속력v이다.