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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 20년 1회차

그림 (가), (나)는 한쪽 끝이 닫힌 관에서 공기를 진동시켜 만든 정상파의 기본 진동수를 모식적으로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 관 안의 공기의 상태는 (가)와 (나)가 같으며  $L_1 > L_2$ 이다)

(가)에서 정상파의 파장은 관의 길이의 4배이다.

정상파의 파장은 (가)가 (나)에서보다 더 길다.

(가)가 (나)에서보다 더 높은 소리가 난다.

관의 열린 끝 부분에서 정상파의 배가 만들어진다.

해설

옳지 않은 것은 (가)가 (나)보다 더 높은 소리가 난다는 설명이다.
한쪽 끝이 닫힌 관의 기본 진동은 닫힌 끝이 마디, 열린 끝이 배이므로 관 길이가 파장의 4분의 1이다.
 $\lambda=4L,\quad f=\dfrac{v}{4L}$ 
공기 상태가 같아 음속이 같으므로 관이 긴 (가)의 진동수가 더 작아 (가)가 더 낮은 소리를 낸다.
(가)의 기본 진동에서 정상파의 파장은 관 길이의 4배이다.
 $L_1\gt L_2$ 이므로 파장은 (가)가 (나)보다 길다.
관의 열린 끝은 공기가 자유롭게 진동하므로 정상파의 배가 만들어진다.

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