물리 · 파동·소리 / 원리와 탐구
줄 위의 파동 실험 해설
줄의 봉우리는 옆으로 이동하지만 줄을 이루는 입자는 어느 방향으로 움직일까요? 표시한 입자의 운동과 전체 파형을 함께 보며 파동의 전달을 구분하는 실험입니다. 진동수·진폭·파동 속력을 하나씩 바꾸고 파장과 주기의 관계를 측정해 보세요.
어떤 원리인가요?
진동수가 커지면 같은 속력에서 파장은 짧아져요. 입자의 x는 변하지 않아요.
핵심 관계
v = fλ = λ/T
이렇게 관찰해 보세요
- 주황색 입자는 같은 x에서 위아래로만 움직여요. 3주기 관찰 후 멈추며 잠시 멈추기도 쓸 수 있어요.
- 속력을 고정해 1, 2, 4 Hz를 기록해요. 주기는 입자의 영점 통과, 파장은 공간 영점 사이로 재요.
- 진폭만 바꾸거나 속력만 바꿔 비교해요.
결과를 읽는 기준
속력 4 m/s, 진동수 2 Hz에서 측정한 파장 2 m를 해석하면?
전달 속력은 fλ이고 줄의 입자는 고정된 x에서 수직 진동해요.
모형의 범위와 한계
균일하고 무한한 줄의 작은 진폭 선형 진행파예요. 반사·감쇠·분산을 생략해요. 시간 간격은 1/240 s, 공간 표본 간격은 0.002 m예요. 소리는 실제 진동수의 220배예요.