중1 과학 자유탐구 주제 : 유리잔 연주 - 유리잔을 문지르면 소리가 나는 이유 (파일첨부)
유리잔연주 , 유리잔연주 음파 와인잔 주파수
탐구보고서 : 유리잔을 문지르면 소리가 나는 이유
1. 탐구주제
♬ 물의 양에 따라 유리잔을 문지르면 소리가 다른 이유는 무엇일까
2. 실험동기
우연히 TV프로그램 스타킹을 시청하게 되었다.
이 프로그램에 출연하는 사람들 중 여러개의 유리잔에 물높이를 달리하여 유리잔연주를 하는 모습을 보게 되었다.
크기가 같은 유리잔에 물높이만 다르게 하여 손으로 문질렀을 뿐인데 유리잔을 문질러서 나는 소리는 각각 다 달랐다.
유리잔 물높이를 다르게 하여 음계를 나타내어 연주한다는 사실 또한 놀랍고 신기했다.
이 유리잔연주를 보면서 어떤 원리를 이용해 소리가 나며, 유리잔 물높이를 이용해 아름다운 연주까지 할 수 있는지 알고 싶어 이 실험을 하게 되었다.
3. 탐구를 통해 알고 싶은 점
♬ 유리잔의 물높이에 따라서 소리는 어떻게 다를까
♬ 물높이에 따라 소리가 다른 이유는 무엇일까
♬ 이와 같은 원리를 가지고 있는 것은 어떤 것들이 있을까
4. 장소 및 준비물
♬ 장 소: 집
♬ 준비물: 와인잔 8개, 물, 핀 마이크, cool edit프로그램(주파수를 볼 수 있는 프로그램 다운받기), 디지털카메라, 컴퓨터
※ 인터넷으로 cool edit프로그램을 검색하여 다운받음.
5. 실험 방법 및 절차
① 8개의 유리잔과 물을 준비한다.
② 각 유리잔에 물높이를 달리하며 물을 채워 넣는다.
③ 손가락에 물을 묻혀 유리잔의 입구를 원을 그리면서 문질러본다.
④ 물높이에 따라 소리가 어떻게 다른지 소리를 들어본다.
⑤ 물높이에 따라 나는 소리를 녹음, 기록해보고 그 이유에 대해서 알아본다.
6. 탐구결과 예상
♬ 유리잔의 물이 많으면 낮은음, 물이 적으면 높은음을 낼 것이다.
♬ 유리잔의 물이 많으면 주파수가 낮으며, 물이 적으면 주파수 또한 높을 것이다.
7. 실험과정(사진)
① 유리잔을 깨끗이 씻어 물기를 닦아두고, 물, 핀 마이크 등을 준비해둔다.
② 실험을 하기 전에 손을 비누로 깨끗이 씻는다.
③ 8개의 유리잔에 물높이를 서로 달리하여 적당량의 물을 따른다.
④ 유리잔 물높이를 조절하여, 손가락에 물을 묻혀 유리잔의 입구를 원을 그리면 서 문질러본다.
⑤ 유리잔 입구를 문질러 소리를 들어보고, 물높이를 조절하면서 도레미파솔라시 도 음계를 맞춘다.
⑥ 유리잔에서 나는 소리를 듣고 물높이의 차이에 따라 달라진 소리를 들어본다.
⑦ 각 유리잔에서 나는 음계소리를 핀 마이크를 컴퓨터에 연결시킨 후 녹음 한다.
※ 녹음하는 방법
- 컴퓨터/노트북에 핀 마이크를 연결한다.
- 보조프로그램 - 엔터테이먼트 - 녹음기에서 유리잔 소리를 녹음한다.
⑧ 녹음한 음계소리를 주파수를 알아보는 cool edit프로그램에 실행시켜 각 음계의 주파수를 비교해 본다.
8. 실험결과
♬ 유리잔의 물이 많을 경우 낮은음, 물이 적을 경우 높은음을 낸다.
♬ 유리잔은 손으로 문질렀을 때 유리잔에 담긴 물이 진동하여 흔들리는 모습을 볼 수 있었다.
♬ 물이 많을수록 물이 흔들리며 진동하는 모습이 크지 않았고, 물이 적을수록 물 의 진동하는 모습이 크게 나타났다.
♬ 음계에 따른 주파수 변화모습
(물이 많을 경우 주파수 변화↓, 물이 적을 경우 주파수 변화↑)
도 레 미 파
솔 라 시 높은 도
9. 탐구결과
유리잔의 물이 많으면 많을수록 낮음을 내었으며, 물이 적을수록 높은음을 내었다.
주파수 변화 또한 물이 많을수록 주파수 변화가 낮았고, 물이 적을수록 그 변화가 컸음을 알 수 있었다.
유리잔을 손으로 문질렀을 때 유리잔의 물이 진동하여 흔들리는 모습을 볼 수 있었다.
10. 그 외 인터넷을 통해 알게 된 점
▶ 유리잔을 문지르면 소리가 나는 이유
♬ 서로 다른 음을 내는 유리잔
같은 모양의 유리잔에 물의 높이를 서로 다르게 채우고 음악을 연주하는 모습을 볼 수 있다.
단지 물 높이만이 틀릴 뿐인데 신기하게도 서로 다른 음을 내고 있다.
집에 있는 음료수 병에 입을 대고, 잘 불면 뱃고동 소리 같은 것이 나게 된다.
이제 높이가 다른 음료수병을 입에 대고 불면 비슷한 소리가 나지만 들리는 음의 높이는 차이가 있다.
< 소리 주파수의 높낮이 >
♬ 소리의 높낮이
소리는 공기의 압력변화 때문에 만들어지며 압력이 얼마나 빨리 변화하는 것에 따라 (주파수) 높낮이가 구별된다.
높은 소리는 주파수가 높기 때문에 한번 진동하는 길이(파장)가 짧고, 주파수가 낮을수록 반대로 한번 진동하는 길이가 길어진다.
위의 그림과 같이 똑같은 시간에 두 번 진동하는 소리와 한번 진동하는 소리가 있다면 두 번 진동하는 소리가 더 높은 음을 발생하게 된다.
♬ 물체의 고유진동수
우리가 책상을 두드리면 두드릴 때 마다 항상 같은 소리를 낸다.
책상 말고 다른 물체를 두드리면 책상과는 다른 혼자만의 독특한 소리가 난다.
물체마다 서로 다른 혼자만이 갖고 있는 독특한 소리를 내게 된다.
모든 물체는 고유진동수라는 것을 가지고 있다.
물체가 각기 다른 소리는 내는 것은 책상을 두드리는 것 같이 외부의 힘이 가해지면 물체는 자신만이 갖고 있는 고유진동수로 진동하게 되고, 이 진동은 공기에 전달되어 소리가 만들어지기 때문이다.
이러한 고유진동수는 물체의 형태, 장력, 탄성, 밀도 등에 따라 서로 틀리게 된다.
같은 나무라고 하더라도 속이 파내면 다른 소리가 나고, 크기가 달라져도 서로 다른 소리를 내게 된다.
♬ 유리잔의 고유진동수
손가락에 물을 묻혀 유리잔의 테두리를 문지르면 유리잔과 손가락의 마찰로 인해 유리잔은 자신의 고유진동수에 따라 진동하게 된다.
이 진동 때문에 유리잔에 담겨있는 물도 함께 진동한다.
유리잔의 테두리를 문지를 때 물 표면에 잔물결이 생기거나 물방울이 튀는 것을 눈으로 볼 수 있다.
이러한 유리잔의 진동이 공기로 전달되고, 공기도 진동하여 소리가 발생한다.
유리잔에 물을 채울수록 질량은 점점 커지게 되고, 이러한 질량의 변화로 유리잔의 고유진동수도 변하게 되어 소리의 높낮이가 바뀌게 된다.
질량이 커질수록 고유진동수… (파일첨부)
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제목 : 중1 과학 자유탐구 주제 : 유리잔 연주 - 유리잔을 문지르면 소리가 나는 이유 (파일첨부)
출처 : 탐구스쿨 자료실
[문서정보]
문서분량 : 8 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 유리잔 연주 - 유리잔을 문지르면 소리가 나는 이유
파일이름 : 유리잔연주.hwp
키워드 : 유리잔연주,음파,와인잔,주파수,유리잔,연주,유리잔,문지르면,소리가,나
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