컵에 물이 담겨있을 때랑 담겨있지 않을 때랑 서로 컵을 내려놓을 때 나는 소리가 다른 이유가 무엇인가요?
컵에 물이 조금이라도 담겨있을 때에는 좀 둔탁하고 낮은 소리가 나고 컵에 물이 없으면 소리가 더 크고 좀 더 맑은 소리가 나는 것 같은데 왜 이런 건가요? 컵에 물이 있을 때와 없을 때 컵이 만들어 낼 수 있는 파동(?)같은 게 다른 걸까요? 자세히 알고싶어요.
안녕하세요.
컵에 물이 들어 있을 때 ,컵의 벽이 진동할 때 물도 함께 진동합니다. 이 과정에서 물이 컵의 진동을 감쇠시키는 역할을 합니다. 물은 에너지를 흡수하고, 이는 컵 벽이 자유롭게 진동하는 것을 방해합니다. 따라서 물이 있는 컵은 물이 없는 컵보다 진동 폭이 작아지고, 결과적으로 소리의 높이가 낮아지며 둔탁하게 들립니다.
물이 없는 컵은 벽이 자유롭게 진동할 수 있기 때문에 더 높은 주파수와 진폭으로 소리를 발생시킵니다. 이는 소리가 더 크고 맑게 들리는 원인이 됩니다. 반면, 물이 있는 컵은 진동이 물에 의해 제한되어 소리의 주파수가 낮아지고, 진폭도 감소하여 소리가 더 낮고 둔탁하게 들립니다.
물이 있는 컵에서는 물이 추가적인 매질로 작용하여 소리의 전달 방식도 변경됩니다. 물은 공기보다 밀도가 높고, 이는 소리의 속도와 전달 특성에 영향을 미칩니다. 물 속에서 소리는 공기 중보다 느리게 진행되며, 이는 컵에서 발생하는 소리의 전체적인 특성을 변화시킵니다.
컵이 공명하는 주파수(자연 주파수) 또한 물의 존재 유무에 따라 변경됩니다. 공명 주파수는 물질의 진동이 특정 조건에서 가장 잘 일어나는 주파수입니다. 물이 있는 경우, 이 공명 주파수는 변하게 되며, 이는 컵이 내는 소리의 톤과 강도에 영향을 미칩니다.안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
컵에 물이담겨있으면 물이 컵의 진동을 흡수해버립니다. 그래서 약간 둔탁한 소리가 나며 금방 세기가 약해지죠 만약 컵에 물이 없다면 진동은 계속 일어날것이고 소리도 더 커질것입니다