[A+] 음속측정 예비보고서
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- 목차
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1. 개요 및 목적
2. 배경 원리
3. 실험장치
4. 실험방법
- 본문내용
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개요 및 목적
소리는 눈에 보이지 않고 또한 전파 속도도 빠르다. 이 실험에서는 소리속도를 측정 할 수 있 는 방법을 생각하고, 그 방법을 이용해 소리 속도를 측정하고 그 결과를 알려진 값과 비교하 여 측정방법의 타당성을 검증한다.
배경 원리
속도는 이동거리를 시간으로 나눈 값이다. 소리 속도도 소리가 진행한 거리를 그 거리를 진 행하는데 소요된 시간으로 나누면 된다. 그러나 소리는 눈에 보이지 않으므로 소리가 어느 시 간에 어느 위치에 있는지 아는 것은 불가능하다. 눈으로 보는 것이 불가능하니 귀로 소리를 들어 보자. 실험실 양쪽 끝에 각각 두 사람과 한 사람을 세우고 양쪽 끝 두 사람에게 영점을 맞춘 스톱워치를 주고, 바닥에 떨어져서 소리를 낼 수 있는 물체를 두 사람이 있는 쪽에 스톱 워치가 없는 사람이 바닥으로 떨어뜨린다. 떨어뜨리는 순간 신호를 주어 스톱워치를 가진 두 사람이 신호를 보고 동시에 시간을 재기 시작하고 소리가 들리는 순간까지 시간을 측정한다. 소리가 두 사람에게 전달되는 거리 차이가 십여 미터 정도이므로 실험실 양쪽 끝 두 사람 사 이의 거리를 두 사람이 측정한 시간 차이로 나누면 소리의 속도를 측정할 수 있다. 그러나 이 방법을 수행하면 시간 측정 오차가 측정값(시간 차이)과 비교하면 너무 커서 실험 자체가 불 가능하다. 그 이유는 소리의 속도가 수십 미터를 진행하는데 시간 차이가 거의 없을 만큼 빠 르고, 초정밀 측정장치를 사용하지 않고는 그 시간 차이를 측정하는 것은 불가능하다. 이 방 법을 이용하려면 두 측정지점이 서로 아주 멀리 떨어져 있어야 한다. 산에서 메아리를 생각하 면 소리가 도달하는 시차를 느끼려면 적어도 수백 미터 이상 떨어져 있어야 한다.
보통 상온에서 음속은 340 m/s이다. 이는 100미터 이동 시 약 0.29초가 걸린다. 따라서 맞 은편 산과 500미터 떨어져 있는 곳에서 메아리를 관측한다면 소리의 이동 거리가 1km이므로 약 2.9초의 시차가 생긴다.
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