현 길이를 절반으로 줄이면 소리의 진동수도 절반이 될까?
양 끝이 고정된 현에서 파장과 길이의 관계를 찾고, 길이·장력·단위 길이당 질량을 따로 바꾸어 기본 진동수를 계산합니다.
그림에서 무엇을 볼까요?
속력 200미터/초를 유지할 때 길이 0.6미터의 반 파장과 길이 0.3미터의 반 파장을 비교하여 진동수가 두 배가 되는 관계
기타 줄을 손가락으로 누르면 줄 전체가 잘려 나가지는 않습니다. 대신 눌러 고정한 곳과 줄받침 사이의 진동 구간이 짧아집니다. 이 글에서는 그 구간의 길이를 L로 씁니다. 소리가 높아지는 까닭을 살피려면 악기 몸통의 크기보다 양 끝이 어디에 고정되어 있는지부터 찾아야 합니다.
진동수 f는 1초 동안 진동하는 횟수이며 단위는 헤르츠(Hz)입니다. 진동수가 높아지면 보통 더 높은 음으로 듣습니다. 소리의 크기, 음의 높이, 음표가 이어지는 시간은 각각 다른 특성입니다. 활동에서는 소리 크기나 연주 빠르기를 계산하지 않습니다.
함께 확인할 점
장력과 선밀도를 그대로 두고 길이만 0.6미터에서 0.3미터로 바꿉니다. 초기화한 뒤 장력을 240뉴턴으로 바꾸어 길이를 줄였을 때의 결과와 비교합니다. 선밀도를 6그램/미터로 바꾸고, 파장·속력·진동수 중 무엇이 바뀌었는지 기록합니다.
생각해 볼 질문
약 333.33헤르츠를 만드는 두 입력 조합을 쓰고, 진동수만 알아서는 구별할 수 없는 조건을 설명하세요.
금속판을 데우면 가운데 구멍은 좁아질까?
한 시간에 12명이 오고 12명을 처리하면 줄은 늘지 않을까?
같은 높이에서는 무거운 공이 먼저 떨어질까?