| English | 의미 |
|---|---|
| standing wave/ˈstændɪŋ weɪv/ | 정지파 |
두 파동이 만나는 곳 — 그리고 고요함을 만들기도 한다
- 두 스피커를 서로 향하게 하고 특정 지점에서 소리가 거의 고요함으로 상쇄된다.
- 다른 지점에서는 크게 들린다. 두 파동이 겹쳐서 더해진 것이다.
- 파동이 만나면 중첩되어 — 변위가 점별로 더해진다.
- 이로 인해 간섭 무늬와 음악을 만드는 정파가 생긴다.
중첩과 간섭
- 중첩: 파동이 겹치는 곳에서 전체 변위는 개별 변위들의 합이다.
- 동위 (봉우리가 봉우리에) → 더함 → 양성 간섭 (진폭 커짐).
- 역위 (봉우리가 골에) → 상쇄됨 → 음성 간섭 (작아지거나 제로).
- 겹친 후에도 파동은 통과하여 그대로 계속 진행된다.
진폭이 $3\ \text{cm}$인 두 파동이 정확히 위상 동조로 만납니다. 겹치는 지점에서의 진폭은 cm 단위로 몇 인가요?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
합성 간섭: $3 + 3 = 6\ \text{cm}$.
완전히 위상 반대(crest on trough)로 만나는 동일한 두 파동의 결과는:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
crest on trough 소멸 — 파괴적 간섭.
정파
- 파동이 다시 반사되어 들어오는 파동과 간섭하면 정파가 formed된다.
- 패턴이 멈춰 있는 것처럼 보인다: 일부 점은 전혀 움직이지 않고, 다른 점은 크게 흔들린다.
- 영점은 움직임이 없는 점이며, 반영점은 최대 진폭으로 흔들린다.
- 정기는 기타 현, 플루트, 전자레인지에서 형성된다.
영점 및 반점
조화수를 변경하여 정지파 패턴에 영점이 더 많이 생기는 것을 관찰하십시오.
정지파에서 절대 움직이지 않는 점을 ____ 라고 부릅니다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
영점은 고정된 점이고, 반점은 가장 크게 흔들립니다.
정지파가 형성되는 조건은:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
반사된 파동이 입사 파동과 간섭하여 정지파 패턴을 만듭니다.
간섭과 정지파에 대한 모든 참인 문장을 선택하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
위상 동조 = 합성 간섭, 위상 반대 = 파괴적 간섭, 정지파는 영점/반점을 가집니다. 에너지는 절대 파괴되지 않습니다.
악기가 고정된 음을 내는 이유
- 현이나 공기 기둥은 반파장의 정수 배만 "맞아떨어" — 즉 배음이다.
- 이 정파가 가능한 음들이 악기가 연주할 수 있는 음들이다.
- 더 긴 현이나 파이프는 더 긴 파동을 받아 더 낮은 음을 낸다.
- 음악은 들을 수 있는 정파 물리학이다.
음성 간섭은 에너지를 파괴하지 않는다 — 단순히 재분배할 뿐이다. 한 점에서 파동이 상쇄되면 다른 지점에서 더하므로 전체 에너지는 보존된다. 또한 '정파'가 멈춰 있는 것은 아니다: 그 반영점들이 가장 강하게 진동하고 있다.
파괴적 간섭은 파동이 상쇄되는 지점에서 에너지를 파괴합니다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
에너지는 파괴되지 않고 재분포됩니다 — 다른 곳에서 합쳐집니다. 총 에너지는 보존됩니다.
진폭 $3\ \text{cm}$인 두 파동이 정확히 동위로 만난다. 이 겹치는 지점에서의 진폭은?
- 양성 간섭: 진폭이 더하므로, $3 + 3 = 6\ \text{cm}$.
완전히 위상 차가 나게 만났다면 서로 상쇄되어 $0\ \text{cm}$이 됩니다.
겹치는 파동들은 중첩된다(변위 더하기). 동위 → 양성(더함); 역위 → 음성(상쇄). 자기가 반사되는 파동은 고정된 영점과 흔들리는 반영점을 가진 정파를 만든다 — 이것이 악기 음의 물리적 배경이다. 에너지가 잃어지는 것이 아니라 단지 재분배될 뿐이다.