정상파 실험-간이 전자기타 만들기

정상파 학습과 관련한 실험 중 전자기타 만들기입니다. 

학생들에게 현의 정상파를 지도함에 있어 적당한 실험이라 생각됩니다. 아래의 과정에 따라 진행하시기 바랍니다.

탐구활동 : 간이 전자기타 만들기

 

1. 활동준비

   나무 막대, 낚싯줄, 나비너트, 피에조 스피커, 잭이 달린 리드선, 인쇄된 종이자, 

 둥근 나무 조각, 음계용 스티커, 순간접착제, 절연 테이프, 가위, 간이 스피커

     

2. 만들고 해보기 

가. 실험과정

   1) 나무 막대를 책상 위에 놓는다. 이 때 나무 막대에 뚫린 큰 구멍을 자세히 보면 나무막대의 가운데에 있지 않다. 

구멍 뚫린 쪽을 몸에서 먼 곳에 놓는다.

   2) 나무 막대에 뚫려있는 작은 구멍에 낚싯줄을 끼우고 단단히 묶어 고정시킨다.

   3) 구멍으로부터 47cm인 지점에 둥근 나무 조각을 순간접착제로 단단히 붙인다. 

   4) 압전 스피커의 뒷면에 양면테이프를 붙인 다음, 둥근 나무 조각에 걸치도록 하여 나무 막대에 붙인다.

  

   5) 잭이 달린 리드선을 나무 막대의 끝 구멍에 끼운 다음 선을 두 가닥으로 가지런히 정리한다.

   6) 리드선에서 나온 두 가닥의 선과 압전 스피커의 선을 연결한다.

   

   7) 두 선이 접촉되지 않도록 주의하면서 절연테이프로 단단하게 감는다.

  

   8) 줄의 전체 길이를 측정하고(47cm) 다음의 표를 이용하여 각 지점에 ‘도․레․미․파․솔․라․시․도’의 스티커를 붙인다. 

이 때 길이의 기준은 피에조 스피커의 끝으로 한다

자연장음계	도	레	미	파	솔	라	시	도
줄의 길이의 비	1	8/9	4/5	3/4	2/3	3/5	8/15	1/2
줄의 길이가 47cm일 때	47.0	41.8	37.6	35.3	31.3	28.2	25.1	23.5

  9) 나무막대의 큰 구멍에 나비너트를 끼운다. 나비너트에 낚싯줄을 감고 팽팽하게 당긴 다음 너트를 단단하게 조인다.

         

  10) 미니 잭을 앰프가 달린 스피커에 꽂고 줄을 퉁겨 소리가 잘 나는지를 확인한다.

[교사 tip] 낚시줄을 될 수 있는대로 팽팽하게 매도록 지도 한다. 압전스피커 쪽의 둥근 나무조각이 마디의 역할을 하므로 낚시줄이 팽팽하게 당겨지는 것이 더욱 효과적으로 음을 낼 수 가 있다. 길이를 측정하여 음을 정하기 전에 학생들로 하여금 파장의 길이를 변화시키면서 음을 찾는 활동을 먼저 하고, 길이를 측정하여 음을 찾도록 하는 것이 학생들의 도전과 성취감을 느낄 수 있도록 하는 방법 중에 하나이다. 

참고로 정상파(기타)와 관련한 시뮬레이션(가상실험)을 참고하고 싶으시면 아래의 링크를 참고해 주시기 바랍니다. 줄의 길이에 따른 정상파의 파장과 진동수의 관계를 가상실험을 통해 확인하실 수 있습니다. 

링크

기타의 정상파(가상실험)(http://yjh-phys.tistory.com/43)