높다. 어떤 기체의 매질을 통해 이동하는 음파는 변위가 최대가 될 때 그 지점에서 밀도는 최저가 된다. 왜냐하면 변위가 최소인 지점보다 부피가 증가하고 그 지점에서 최대 부피가 되기 때문이다. (ρ: 평형조건에서의 평균 밀도, B: 탄성체의 체적탄성률) 식을 통해서도 밀도 감소는 압력의 감소임을 확인할 수 있다. 그러므로 변위가 최대인 점에서 압력은 최소가 된다.
이번 실험은 기주공명장치, 오실로스코프, 함수발생기, 멀티미터를 이용하여 음파의 공명과 파장, 속도를 알아보는 실험이었다. 오실로스코프와 함수발생기, 멀티미터는 이전 실험에서도 자주 사용했기 때문에 큰 어려움은 없었다. 기주공명장치의 경우 처음 보았는데 스피커를 통해 소리가 나오는 것을 알게 되었다. 이는 주파수를 높일수록 더 크고 높은 소리가 나오는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 특징 때문에 실험내내 여러 조에서 나오는 소리가 중첩되어 소리에 적응하지 못하고 실험을 하는데 착오가 생기기도 했다.
실제 실험에서는 오차가 10% 이내로 매우 좋은 실험 결과가 나왔다. 소리를 다루는 실험이었던 만큼 실험과정에서 주변의 소음(이야기 소리, 의자가 움직이는 소리 등)으로 인해 오실로스코프상의 파형이 자주 흔들려서 적지 않은 오차가 발생할 것이라고 생각했는데 의외로 오차값이 적게 나와 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
오차의 원인으로는 앞서 말했듯 주변의 소음으로 인해 스피커에서 나오는 소리가 간섭을 받아 실제로 함수발생기에서 만들어내는 파형과는 조금 다른 파형이 발생했기 때문일 수도 있고 파형이 최대와 최소가 되는 마이크의 위치를 정확히 읽지 못했기 때문일 수도 있다(마이크의 위치를 최대한 관의 중심에 위치시킬려고 했으나 잘 안되었던 것 같다.). 측정값을 토대로 를 계산하는 과정에서 에서 까지의 값이 일정하지 않고 조금씩 차이를 보이는 것을 보면 거리 측정에서 발생한 오차가 적지 않음을 알 수 있다. 더욱더 정확한 실험을 위해서는 외부의 소음이 완전히 차단된 공간에서 실험을 하고, 오실로스코프를 통해 음파의 진폭이 최대와 최소인 점을 보다 정밀하게 측정할 수 있도록 해야 할 것이다.
6. 참고문헌 및 출처
일반물리학실험, 부산대학교 물리학 교재편찬위원회, 청범출판사, p357~360
http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/wavelight
http://www.sunileng.co.kr/user/ftp/data/4-s.htm