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공기의 힘
작성자 김찬열 등록일 19.07.12 조회수 346
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에밀레종이라고 불리는 성덕대왕 신종은 높이 3.66m,무게 18.9t으로 종의 규모 ,예술서어 , 은은한 여운을 내는 소리등 어느 면으로 보나 최고의 걸작품으로 국보 29호로 지정되어있다.

성덕대왕신종                                

@소리의 원리

소리굽쇠를 치고 물에 담갔을 때, 물이 튀어오르는데 그 이유는 소리가 공기의 흐름을 타고 전해지기 때문이다 소리굽쇠를 세게 쳤을 때와 약하게 쳤을 때 수면의 모습을 그림으로 나타내면 아래와 같다.

꽹꽈리를 쳤을 때, 촛불이 흔들리고, 북을 쳤을 때, 촛불이 거의 꺼질 듯 하고, 촛불이 떨린다.

소리의 생성원리와 소리의 3원리를 알아보겠다.

1.소리의 생성원리

손을 목에 대고 소리를 내보자. 소리를 낼 때마다 떨림이 느껴질 것이다. 소리가 나오는 이유는 목안의 성대가 진동하기 때문이다. 성대는 후두를 앞뒤로 가로지르는 두 개의 점막주름으로 이루어져있어 허파에서 나온 공기가 이 주름을 통해 후두를 지나면서 진동을 만들어 낸다. 이 진동이 인두와 구강, 비강을 지나면서 커지고 입술을 빠져나가면서 소리를 만든다.

2.고저(소리의 높낮이)

음의 높낮이는 물체가 1초 동안 몇 번을 진도하즌지, 즉 진동수에 따라 달라진다. 음원이 빠르게 진동하면 날카로운 고음을 마들고, 느리게 진동하면 깊은 저음을 만든다. 진동수가 많을수록, 즉 1초 동안 더 많이 진동할수록 높은 소리가 난다. 실로폰을 쳐보면 짧은 금속판이 긴 금속판보다 더 높은 소리가 난다. 금속판이 잛고 가벼울수록 빠르게 진도하게 때문이다. 기타 줄 역시  가벼울수록, 또 길이가 짧을수록 높은 소리가 난다. 음의 높낮이로 보통 음의 이름으로 나타내는 음의 위치를 말한다. 피아노의 '라'음을 치면 피아노 내부에서 망치가 두 개나 세 개의 줄을 쳐 1초에 440헤르츠 진동하게 된다. '라'음의 진동수는 440헤르츠에 해당한다. 사람마다 성대의 굵기와 길이가 다르니까 목소리의 높낮이가 달라진다. 성대가 굵고 길수혹 낮은 소리가, 가늘고 짧을 수록 높은 소리가 난다. 일반적으로 남자는 여자나 어린이보다 성대가 굵고 길어서 더 낮은 소리가 난다.

3. 크기(소리의 세기)

소리의 상대적인 크기를 세기라고 하는데, 정상적인 귀로 들을 수 있는 가장 작은 소리를 0dB(데시벨)로 정하고, 10배씩 세기가 세질 때마다 10dB씩 올려부른다.

따라서 20dB은 0dB보다 100큰 소리이다.

낙엽이 떨어지는 소리는 10dB정도, 말하는 소리는 50~70dB, 공사장 소음처럼 참기 힘든 소리는 100dB정도 된다.


4.소리의 이동

소리는 1초에 340m의 엄청나게 빠른 속도로 전달된다.

공기보다 물속에서, 물보다는 나무나 쇠 같은 고체에서 더 빨리 이동한다.

고체 속의 알갱이가 기체 알갱이보다 더 가까우니까 진동에 더 발리 반응하는 것이다.

기차가 멀리서 다가오는 모습을 보다 빠르게 알고 싶으면 쇠로 만든 기찻길에 귀를 대고 들어보면 된다.

기체인 공기보다 고체인 쇠에서 진동이 더 빨리 전달되기 때문이다.

이제 팬플루트를 만들어 보겠다.

준비물: 플라스틱 관, 스타이로폼 공, 스티커, 플라스틱 마개

1. 플라스틱 관을 2cm로 2개, 4cm로 7개를 만들고, 낮은 도부터 높은 도 까지는 길이에 맞게 자른다.

2.플라스틱 관을 스타이로폼 공으로 막는다.(낮은 도부터 높은 도까지만)

3. 플라스틱 관들을 스티커에 붙인다.

4.플라스틱 마개를 위에 붙인다.

5. 꾸민다.

6.완성!

불어보았는데, 아주 잘 소리가 정확하게 났다.

약간의 오차가 있더라도 도인지 레인지 구분할 수 있었다.

내가 이 수업을 하고 나니 공기의 힘이 얼마나 대단한지 알았다.

어쩌면 그 힘을 강하게 해서 공기로 물체를 자르는 기계까지 만들고 싶다!

그리고 공기를 연료로 이용하면, 친환경이겠다!


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