공명관에서 소리의 속력 측정을 위한 MBL 실험 개발
Development of MBL Experiment to measure the speed of sound in resonance tube
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고등학교 또는 대학의 물리학 실험 상황에서 편리하게 활용할 수 있도록 개인용 컴퓨터를 활용한 실험(MBL)을 개발하였다. 이 실험에서 공명관, 핀형 마이크로폰, 소리편집기 프로그램, 파형발생기를 사용하였으며 상온의 공기 중에서 전파하는 소리파동의 진행속력을 측정하였다. 소리의 진행속력은 29.0℃에서 346.76 ± 4.6 m/s 으로 기존의 값과 비교할 때, 1% 미만의 범위에서 잘 일치함을 확인하였다. 공명관을 사용한 개발된 MBL 실험은 공기 중을 진행하는 소리의 속력을 측정하는 교육활동에 충분히 정확한 수준에서 의미있는 실험활동으로 과학영재학생 또는 물리학을 이수하는 고등학생과 대학생의 소리 파동의 전파, 파동의 중첩, 정상파 개념을 이해하기 위한 탐구활동에 활용될 수 있을 것이다.
Abstract
We have designed a simple MBL (micro-computer laboratory) experiment to measure the speed of sound in air by using the resonance tube for undergraduate laboratory. The speed of sound was measured in air, 346.76 ± 4.6 m/s was good agreement with theory (0.85%) under the condition of temperature, 29.0℃. There was no frequency dependence between the frequencies, 400 ~ 1000 kHz in air. This experimental activity would be a helpful learning materials for in-depth understanding concepts of superposition and propagation of sound waves for scientifically gifted students and undergraduate students.
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