[일반물리실험]교류주파수측정

소개

교류의 주파수를 측정하는 실험입니다.
표와 그래프 포함되어 있습니다.

이 강의에서 에이 받았습니다. 이 보고서 하나의 가치는 모르겠지만 제가 올린 다른 보고서들 전부의 가치는 에이 입니다

목차

5. 결과
5-1. 표
(1)기본진동
(2)배진동
5-2. 그래프
(1)기본진동
(2)배진동
5-3. 결과분석
6. 결론
7. 토의(오차원인, 교재 질문의 답)

본문내용

6. 결론 (이론, 실험과 관계)
이 실험은 전자석에 의해 강철선이 진동하는 것을 보고 교류 주파수를 측정하기 위한 실험이었다. 주파수를 구하기 위해 우리는 전자석에 의해 강철선이 가장 세게 진동하는 점을 찾고 그 길이를 구했다. 그리고 다음 식을 사용하여 주파수를 구하였다.
[Hz]
(위 공식은 곱하기 공식이고 계산되는 값 중에서 가장 적은 유효숫자 개수는 3개이므로 신뢰할만한 주파수의 값은 유효숫자 3개인 값이다.)

이번 실험에서 우리는 다른 값들은 일정하게 조건을 유지하고, 질량 (M+m)의 값을 변화 시켜보면서 의 값을 측정하였다. 그리고 위 공식을 이용하여 주파수 f를 구하였는데, 그 값은 질량이 증가함에 따라 주파수 역시 점점 증가하였다.

위 식은 세 관계식을 이용해서 얻어 낼 수 있었다. 이론적으로 현이나 줄에서의 파동속도는 장력 T와 단위 길이당 질량(선밀도)에 관계가 있다. 그리고 정상파에서의 파장과 줄의 길이 사이의 관계 를 알고 있다. 이 두 식을 파동속도와 고유 진동수의 관계식에 대입해서 위 식을 얻을 수 있었다. (전자석의 특성에 의해 N-S극이 두 번 바뀌어 두 번 진동 시키므로, 두 식과 값이 필요하였다.)

결과 분석에서도 말했듯이 추의 질량(M+m)과 n의 값이 증가할수록 주파수 값이 증가한다. 그 이유를 이론적으로 생각해보면 다음과 같다.
나눠서 생각해 보면 첫 번째로, 주파수를 구하는 공식을 보면 추의 질량이 증가하면 주파수가 증가한다. 실험에 의한 값도 그렇게 나타난다. 그 이유는 다음과 같다. 파동속도 부분에서 선밀도는 이 실험에서 일정하게 유지된다고 가정하므로 파동속도에 영향을 주는 것은 장력 T뿐이다. 이 장력 T는 중력에 해당하며 이 값이 증가 할수록 파동속도가 증가하게 된다. 중력은 추의 무게가 증가할수록 커진다. 따라서 이 실험에서 추의 무게가 증가할수록 주파수 역시 증가하게 되는 것이다.

참고자료

· 『이공학도를 위한 물리학 실험』-교류 주파수 측정 (p223~p227)