공명 다운
공명
공명에 대한 자료입니다. 일반물리학-공명
실험제목공 명
실험목적
음파에 의해 플라스틱 공명과의 기주에 형성된 정상파로부터 공명진동수를 구하고 진폭의 최고점 및 최저점의 위치를 측정하여 파장을 계산함으로써 음속을 측정한다.실험장치① 공명관 (resonance tube)
② function generator
③ 오실로스코프
④ 마이크, 스피커
⑤ 실실험방법
1.공명주파수 측정
① 공명관, 오실로스코프, function generator, 를 설치한다.
② 출력진동수를 1로 맞추고, 스피커에서 소리가 들리게끔 진폭을 조정한 후에 적당한 소리를 맞춘다.
③ 먼저 공명관을 열고 측정 실험을 한다.
④ 주파수를 천천히 올리면서 진폭이 최대가 되는 주파수를 찾는다. 바로 이 주파수가 최소 공명진동수 가 된다.
⑤ 진동수를 천천히 증가시켜서 새로운 공명진동수 를 찾은 후에 이록한다.
이와 같은 방법으로 5개의 새로운 공명진동수를 찾는다.
⑥ 다음 공명관은 닫고 측정 실험을 한다.
⑦ 위의 ⑤,⑥과 같이 실험을 해 측정값을 적는다.
2. 음속 측정
① 1.에서 열린 관일 때 측정한 공면 진동수 로 하고, 마이크를 단자용 지지대 끝에 달아서 스피커 설치대의 구멍을 통해 관 안으로 집어 넣는다.
② 마이크를 넣은 반대편에서 실로 연결해서 마이크를 잡아 당기면서 오실포스코프 신호의 최대점과 최소점의 위치를 표시한다.
③ 위와 같은 실험을 닫힌 관 일때에도 똑같이 실험한다..
실험결과
및
분석photogate로 측정된 시간디스크의 질량주기 디스크의 반지름각속도링의 질량관성모멘트링의 안쪽 반지름각운동량 링의 바깥쪽 반지름회전운동에너지이론값
음속 :
파장 :
1. 공명주파수 측정
1)열린 관의 공명진동수
진동수 ()1.05250.86181.22120.67261.56480.48902.15230.32093.2798
2) 닫힌 관의 공명진동수
진동수 ()1.38350.77091.79460.45303.05400.27814.97480.109112.6810
2. 음속 측정
1)열린 관
진동수 ()마이크 위치총거리차파장 음속1052.5최고점(cm)최저점(cm)0.6550.291306.390.1620.090.3370.250.4870.4150.6530.570.8050.745
2) 닫힌 관
진동수()마이크 위치총거리차파장음속1383.5최고점(cm)최저점(cm)0.7480.230318.4170.0020.0670.1250.1880.2550.3180.350.4450.510.5660.6360.690.750.813
A. 사각질량의 각운동량 보존
횟수10.520.3612.0817.440.02930.02756.081420.4950.35512.6817.690.03080.02799.337530.50.35512.5617.690.03050.02798.421740.4750.33513.2218.740.03210.02967.806650.4750.34513.2218.200.03210.028710.4789
0.17730.24020.26358.84250.19530.24670.300317.84880.19150.24670.294516.23350.21210.27730.326315.02080.21220.26110.326319.9556
B. 디스크와 링의 각운동량 보존
1.4020.11481.4250.0637
횟수10.290.4421.6514.270.20630.20062.745420.290.42521.6514.780.20630.20770.670330.2850.43522.0414.440.20990.20293.339740.280.43022.4314.600.21370.20533.931350.2750.41522.8315.130.21760.21272.2236
2.23311.43131.43400.19502.23311.53491.43427.02152.31311.46491.48541.38492.39661.49871.53912.62652.48391.60901.59520.8650
토의
및
분석
각각의 경우 각운동량이 보존되는가?
이번 각운동량보존 실험은 이전의 운동량 보존실험의 비해 오차요인이 작은 실험이 여서 그런지 각운동량이 미세하게 차이는 있었지만, 보존되었다고 볼 수 있는 실험이었다.
각각의 경우 회전운동에너지가 보존되는가? 그 이유는 어떤 것들이 있는가?
보존되지 않는다.
이유: 선운동량이 보존되는 경우라도 탄성 충돌이 아닌 경우에 운동에너지가 보존 되지 않는다. 운동량뿐만 아니라 운동에너지도 보존되려면 반발계수인 인 완전 탄성 충돌 일 때
로서 보존될 수 있다.
각운동량이 보존되는 현상 때문에 나타나는 생활속의 현상들은 어떤 것들이 있는가?
1. 우선 가장 먼저 생각나는 것은 피겨스케이팅에서 선수가 spin을 할 때 팔을 벌리고 있다가 팔을 점차 오므리면 회전이 더 빨라지는 것을 볼 수 있는데 이 실험을 하기 전에는 잘 알지 못했는데, 실험을 한 후에 가장 먼저 느낀 생활속의 현상이다.
2. 또한 자전거를 들 수 있는데 자전거가 넘어지려고 할 때 넘어지는 쪽으로 핸들을 기울여야 하는 것을 들 수 있다. 자전거 바퀴의 회전축은 지구의 지면과 나란한 방향이고, 자전거의 바퀴는 각운동량을 가지고 있다. 자전거가 넘어지려고 하는 것은 각운동량 즉 회전축의 방향이 바뀌는 것을 의미한다. 그러면, 바퀴의 각운동량이 보존되려는 성질이 나타나 회전축의 발향을 바꿔버리게 된다. 이때 넘어지는 쪽으로 핸들을 기울여야 각운동량이 보존된다.
3. 회전하고 있는 팽이는 회전이 멈출 때 까지 넘어지지 않는다. 그 이유는 회전하고 있기 때문이다. 회전하는 팽이의 회전축을 잘 보면, 중력이 당기고 있는데도 넘어지지 않고 옆으로 돌아간다. 그러면서 지면으로부터 회전축의 각도를 유지하고 있다.
이번실험은 오차율이 적게 나왔는데 실험에서 회전축을 더 빨리 회전시켜 실험을
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=16149226&sid=qjfRnf777&key=
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