소리가 없어지면 에너지는 어디로 가는가? : 음원 간의 상호작용으로 인해 에너지 공급이 변화됨을 보여줄 수 있는 실험 제안 (Where does the Energy Flow when Sound Cancels Out? : Proposal for an Experiments to Show Changes in the Energy Supply due to Interaction between Sound Sources)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 71권 / 9호 / 737 ~ 746페이지
· 저자명 : 윤석민, 곽혜정, 최혁준

초록

본 연구에서는 고등학교 교과서에 제시된 두 가지 소리 간섭 실험을 수행하고 간섭이 일어날 때 음원의에너지 공급 변화가 있는지 확인하였다. 두 음원이 같은 방향을 향하고 있는 일반적인 간섭상황에서는간섭이 발생하여도 공급되는 전체 에너지는 변화가 없었으며, 두 음원이 가까운 거리에서 서로 마주 보고있는 상황에서는 공급되는 전체 에너지가 변화함을 확인하였다. 또한 두 음원이 마주 보고 있는 실험에서발견된 문제점을 해결하기 위해 혼스피커와 관을 이용한 실험을 제안한다. 혼스피커와 관을 이용하여 두음원을 마주보게 하고 음원 사이에 위상차를 발생시키면 에너지 공급 차이가 매우 크게 발생하는 것을관찰할 수 있다. 또한 조건을 달리해가며 실험한 결과 관의 길이가 짧을수록, 진동수가 낮을수록 공급되는에너지 변화가 더 커지는 것을 확인할 수 있었다. 이후 음원에 발생하는 유도 기전력을 이용하여 에너지공급 변화를 설명하였고, 진동수에 따른 유도 기전력을 측정하여 진동수에 따른 에너지 변화 실험과유사한 패턴을 보임을 확인하였다.

영어초록

In this study, two sound interference experiments presented in high school textbooks were conducted and checked for changes in the energy supply of sound sources when interference occurs.
In general interference situations where the two sources were facing in the same direction, the total energy supplied by the interference did not change. In situations where the two sources faced each other at close distances, the total energy supplied varied with the interference. Furthermore, experiments are conducted using horn speakers and tubes to solve the problems found in experiments where the two sound sources faced each other. When generating normal waves with two opposing sound sources by using horn speakers and tubes, the difference in energy supply was observed to be very large. Afterwards, the experiment was conducted with different experimental conditions.
The lower the frequency and the shorter the length of the tube, the greater the difference in energy supplied, and the change in the energy supply was explained through the induction power induced to the speaker. The energy supply was explained using the induced electromotive force generated by using the sound source and was compared to that obtained from the experiment interesting the energy change with frequency.

참고자료

· 없음