택쌤의 역학과 에너지탄성파
택쌤의 역학과 에너지

탄성파

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탄성파

🔬 직접 해 보기: 용수철로 연결된 입자들

빨간 입자를 지켜보세요. 파동은 오른쪽으로 계속 퍼져 나가지만, 빨간 입자는 제자리에서 위아래로만 움직입니다. 입자 대신 옮겨 가는 것은 파원이 준 에너지예요. 진공으로 바꾸면 흔들어도 아무것도 전달되지 않습니다.

횡파와 종파

( )

진행 방향과 진동 방향이 서로 수직

예) ( ), ( ), 지진파의 ( )

( )

진행 방향과 진동 방향이 서로 나란

예) ( ), ( ), 지진파의 ( )

빨간 입자: 횡파는 위아래, 종파는 좌우로 진동. 종파에서 입자가 몰린 곳이 밀, 성긴 곳이 소.

🧩 분류 게임: 횡파일까, 종파일까?

🎤 에스파 → 지진파의 S파(횡파)  ·  ⚽ 피파 → 지진파의 P파(종파)  ·  🎮 리신의 음파 → 소리는 종파!

파동의 표현

변위 – 위치 그래프 · 어떤 순간 파동의 모습
변위 – 시간 그래프 · 빨간 점 P가 진동하는 모습
주기 T = 1/f =
속력 v = fλ = λ/T =

진동수를 2배로 하면 주기는? 파장을 늘려도 점 P의 진동 주기는 바뀔까요? 슬라이더로 예측을 확인해 보세요.

파동의 표현

🔬 한 주기 동안 파동은 얼마나 갈까?

0 주기

🔬 다른 매질로 들어가면?

속력 v진동수 f파장 λ = v/f
매질 Ⅰ
매질 Ⅱ

매질 Ⅱ의 속력을 바꿔 보세요. 진동수는 그대로이고, 속력이 느린 매질에서 파장이 짧아집니다.

탄성파의 반사와 투과

예측: 반사파의 위상은?
먼저 예측을 고른 뒤 펄스를 보내 보세요.
고정단 반사자유단 반사
파동이 반사할 때 위상이 ( )파동이 반사할 때 위상이 ( )
줄이 벽을 위로 당기면 벽이 줄을 아래로 당긴다 (작용 반작용)끝의 고리가 자유롭게 움직여 그대로 되돌아온다

탄성파의 반사와 투과

예측: 반사파는?

🔑 빠름 → 느림의 경계는 고정단처럼, 느림 → 빠름의 경계는 자유단처럼 작용해요.
어느 경우든 투과파의 위상은 입사파와 같습니다. 느린 매질로 들어간 투과파는 폭(파장)이 좁아지는 것도 확인해 보세요.

탄성파의 활용

🩺

초음파 영상 진단

몸속에서 반사된 초음파를 이용해 태아와 장기의 상태를 검사한다.

🚢

해저 지형 탐사

해저에서 반사된 초음파의 왕복 시간을 측정해 수심을 알아낸다.

🚗

자동차 후방 센서

장애물에서 반사된 초음파의 왕복 시간을 측정해 장애물까지의 거리를 알아낸다.

🧮 왕복 시간으로 거리 구하기  거리 = 속력 × 왕복 시간 ÷ 2

초음파의 속력:

왜 2로 나눌까요? 초음파는 대상까지 갔다가 돌아오기 때문에, 측정된 시간 동안 거리의 2배를 이동합니다.

확인 퀴즈