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고급물리학/음향학 3

[물리학-음향학] 03. 줄에서의 파동(줄파) | Waves on a String

줄에 나타나는 사인형 파동 Sine Waves on Strings 사인형 파동의 분석에 있어 가장 쉬운 사례는 줄의 한 쪽 끝을 묶고 횡파[그림 1]를 만들어 내는 것이다. 줄파에서 y축의 각각의 줄 요소는 단조화 운동[그림 2]을 한다. ⇒ 줄의 각 부분(segment)을 단순조화 진동자로 취급할 수 있다. cf. 단, 줄의 요소들은 항상 수직선상에서만 진동한다. 횡속력(transverse speed): v_y[그림 3], 파동의 속력 v와 반드시 구분하여 사용한다. ​ 사인형 파동의 미분 물리량: 횡속력, 횡가속도 횡속력과 횡가속도는 파수 ω와 각진동수 k로 나타낸 파동함수 식을 시간에 대해 미분함으로써 각각을 구할 수 있다. ​ [1] 횡속력 t=0일 때, 파동함수 y=Asin(kx-ωt) 식을 시..

[물리학-음향학] 02. 파동의 이해 | An Understanding of Waves

사인형 파동 Sinusoidal Waves 일상에서 자주 볼 수 있는 파동의 대표적인 형태로 파도[그림 1]를 들 수 있다. 사인형 파동은 특정한 주기를 가지고 일정한 모양을 가지기 때문에, 위와 같이 새로운 물리량을 유추할 수 있다. 마루(crest): 파동의 최고점 골(trough): 파동의 최저점 파장(wavelength, λ): 한 마루에서 다음 마루까지의 거리, 혹은 한 골에서 다음 골까지의 거리 주기(period, T): 한 파장이 이동하는 데 걸리는 시간, 단위는 초[s] 진동수(frequency, f): 단위 시간 당 주어진 지점을 지나가는 마루의 총 개수 진폭(amplitude, A): 매질요소의 평형위치로부터 최대위치까지의 거리 혹은 최저위치(골)까지의 거리 ​ 사인형 파동은 연속적인 ..

[물리학-음향학] 01. 음향과 파동 | Acoustic and Waves

음향에 관하여 About Acoustic 음향학(acoustics): 물질 입자의 진동에 의해 파동 에너지가 발생하는 데, 이때 전달, 수신되는 모든 물리학적 현상을 연구하는 학문 음향학이 다루는 분야는 (1)소리, (2)초음파, (3)초저음파(물리적 상(phase)에 나타나는 모든 역학적 파동) 등이다. 음향의 생물학적 분야로 청각(hearing)은 음향이 다루는 대표적인 주제 인 소리 음파를 어떻게 지각하는 지 연구한다. ​ 음향의 acoustic은 그리스어 '듣다(akouein'’에서 유래한 단어로, 기계적 진동에 의한 음파 효과 및 음질을 가리킨다. ​ 소리 소리 또는 음(sound)은 공기 또는 막 등의 여러 매질(medium)의 진동을 통해 전달되는 종파[그림 1]를 뜻하고, 일상생활에서는 사..

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