소리의 성질 실험

소리는 어떻게 생기며, 소리의 높낮이에 따라 소리가 퍼져가는 거리에 차이가 있는지 알아본다.

실전화로 소리 듣기

실전화는 실을 팽팽하게 했을 때 소리가 잘 들리며, 말을 할 때 진동판에 손을 대 보면 진동판이 떨린다. 실전화를 이용해 실을 통해 소리가 전해지는 모양을 알아보자.

준비물

비닐관이나 종이컵으로 만든 실전화

실험관찰

① 실전화기의 실을 팽팽하게 당기고 말을 했을 때 소리가 잘 들리는지 실험해 보자.② 실을 느슨하게 하고 말을 했을 때 소리가 잘 들리는지 실험해 보자.③ 실을 팽팽하게 하고 말을 할 때 실을 손가락으로 잡으면 어떻게 되는지 알아보자. 또 말을 하고 있을 때 진동판에 손을 대 보자.

결과

① 실을 팽팽하게 하고 말을 하면 상대의 말소리가 잘 들린다.② 실을 느슨하게 하고 말을 하면 상대의 말소리가 잘 들리지 않는다.③ 말을 하고 있을 때 실을 두 손가락으로 잡으면 소리가 들리지 않는다. 또 진동판에 손을 대 보면 진동판이 떨고 있는 것을 느낄 수 있다.

공기 중에서의 소리 전달

소리는 공기를 진동시키면서 공기와 함께 멀리 퍼진다.

소리는 공기 중에서 어떻게 전달되는지 알아본다.

준비물

작은 상, 촛불, 북, 북채, 얇은 종이를 바른 가리개, 고무줄, 접착제, 자갈, 나무 판자, 촛불 가리개, 콩, 실

실험관찰

① 북의 한쪽 면 옆의 상에 촛불 3개를 북 면과 수직 방향으로 줄세워 놓고 다른 쪽의 북을 세게 쳐서 불꽃의 흔들림을 살펴보자.② 종이 가리개에 콩을 매달고 가까이에 북을 놓고 세게 친 다음 콩이 튀는 모양을 관찰해 보자.

결과

① 북을 치면 촛불이 흔들리는데 북과 가까운 곳에 있는 것일수록 불꽃이 크게 흔들린다.② 북을 치면 얇은 종이가 진동하고 실에 매단 콩이 튀며, 세게 치면 튀는 모양도 커진다.

소리의 흡수와 반사

소리는 딱딱한 물체에 잘 반사된다. 또 소리의 반사는 빛과 비슷한 성질이 있어서 입사와 반사하는 각도가 같아야 소리가 잘 들린다.

소리는 어떻게 반사되고 흡수되는지 알아본다.

준비물

거울, 널빤지, 굵은 유리통 2개, 시계, 각도기, 헝겊, 스펀지

실험관찰

옆으로 세워 놓은 널빤지에 앞에 비스듬히 유리통 두 개를 여덟 팔자(八) 모양으로 놓고 한쪽 유리통 맞은편 입구에 시계를 놓고 반대쪽 유리통에 귀를 대고 소리를 들어 보자. 소리가 잘 들리지 않으면 두 개의 유리통의 각도를 조절해 보자. 널빤지 앞에 거울이나 헝겊, 스펀지 등을 놓고 시계 소리를 들어 보자.

결과

널빤지나 거울 등 딱딱한 물체를 세워 놓았을 때는 시계 소리가 잘 들리지만 헝겊이나 스펀지 등을 놓았을 때는 시계 소리가 들리지 않는다. 또 반사 물체가 거울이나 널빤지처럼 딱딱한 경우라도 두 개의 유리통의 반사체를 기점으로 한 각도가 적당하지 않으면 소리가 잘 들리지 않는다.

소리의 공명

진동수가 같은 두 물체는 한쪽 물체에서 소리가 나면 같이 소리를 내어 소리를 증폭시킨다. 즉 공명한다.

소리의 공명 현상은 어떻게 생기는지 알아본다.

준비물

진동수가 같은 소리굽쇠 2개, 나무 망치, 스탠드, 수준병, 고무관, 유리관

실험관찰

① 진동수가 같은 소리굽쇠 2개를 가까이 놓고 한쪽 소리굽쇠를 나무 망치로 쳐서 다른 쪽 소리굽쇠가 어떻게 반응하는지 살펴보자.② 물을 넣은 유리관에 소리가 나고 있는 소리굽쇠를 가까이 하여 소리가 어떻게 변하는지 알아보자.

결과

① 망치로 치지 않은 맞은편의 소리굽쇠에서도 소리가 난다. ② 유리관의 공기 기둥(물 위쪽의 빈 공간)에는 고유한 진동수가 있는데 소리굽쇠의 진동수와 같아질 때 공명한다.

맥놀이 현상

진동수가 비슷한 소리는 맥놀이 현상을 일으켜 소리크기가 변한다

진동수가 비슷한 소리의 상호작용을 알아본다

준비물

진동수가 비슷한 소리굽쇠 2개, 나무 망치, 스탠드, 수준병, 고무관, 유리관

실험관찰

① 진동수가 비슷한 소리굽쇠 2개를 가까이 놓고 한쪽 소리굽쇠를 나무 망치로 쳐서 다른 쪽 소리굽쇠가 어떻게 반응하는지 살펴보자.

결과

① 망치로 치지 않은 맞은편의 소리굽쇠에서도 소리가 난다. ② 크기가 주기적으로 커졌다 작아졌다 한다.