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내 목소리가 보여요!(학생용)
작성일 2003-02-23 (일) 10:37
분 류 7학년
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내 목소리가 보여요!(학생용)

내 목소리가 보여요!(학생용)

'여자 셋이 모이면 접시가 깨진다'는 말을 들어본 적이 있나요? 아마도 이 말은 꽤나 시끄럽다는 표현을 하려고 한 것일 겁니눈치채고 있는지 모르겠네요. 여러분은 뉴스나 그 밖의 매체에서 폭발음이 주위의 유리창을 깨뜨리는 장면을 접한 적이 있을 것입니다. 소리가 커지면 유리를 깨뜨릴 만큼의 큰 힘을 갖게 됩니다. 도대체 '소리'라는 건 무엇이고, 어떻게 하면 그렇게 큰 힘을 갖게 되는 것일까요? 소리는 과연 어떤 모습일까요? 그러면 우리 지금부터 소리의 비밀을 밝혀 보도록 해요.

소리를 눈으로 볼 수 있는 장치를 만들어 소리의 파형을 직접 눈으로 관찰함으로써 소리의 세기와 높낮이의 변화를 설명할 수 있다.

 팬이 달린 모터(6-12V정도), 거울(약5×5cm) 4조각, 하드보드지(또는 정육면체 나무토막), 칼, 가위, 스카치테이프, 양면테이프, 전원장치(대략 9V정도), 집게전선(4개), 은색 포장지, 종이컵, 전지(큰 그래프 용지), 스탠드 2개, 집게 클램프 2개

① 종이컵 바닥 가운데 부분을 칼로 오려낸다.
② 오려낸 종이컵 밑바닥 부분에 모습이 비추이는 은색 포장지(소리 울림판)를 스카치테이프로 팽팽하게 고정시킨다.
③ 은색 포장지를 붙인 종이컵을 스탠드에 고정시킨다.

  

④ 거울을 5×5cm정도로 잘라 하드보드지나 나무토막(거울크기에 맞게 자름)에 양면테이프로 붙여 4각 회전 거울을 만든다.
⑤ ④에서 만든 회전거울을 팬 모터 위에 중심점을 잘 맞춰 부착하여 모터 회전시 거울이 흔들리지 않도록 한다. 이 때 거울에 반사된 레이저 광선이 닿는 면에 반사된 광선이 일직선으로 나타날 정도로 모터의 속도를 조절한다.
⑥ 레이저 포인터의 레이저 광선이 종이컵의 소리 울림판에서 반사되어 다시 회전 거울에 닿도록 장치한다. 이 때, 레이저 광선은 종이컵 중심에서 약간 아래쪽에 닿도록 해야 파형이 잘 보인다.
※주의 : 레이저 광선이 눈에 닿지 않도록 할 것.

  

마지막으로 회전 거울에서 반사된 빛이 닿을 수 있는 막(커다란 그래프용지 사용)을 설치한다.
⑧ 위의 준비가 모두 끝나면 종이컵에 대고 말을 해보자.
: 막에 나타나는 소리의 파형은 어떠한가?

☞ 다음 활동을 따라하면서 소리에 따른 파형의 변화를 모둠별로 토의해 보자.

⊙ 일정한 높이의 음에서 큰 소리와 작은 소리를 내보자. 각각의 소리를 낼 때, 막에 보여지는 소리의 파형은 어떻게 다른가?
아래 표에 관찰한 소리의 파형을 그리고, 그 특징과 차이점을 써보자.

 

빛의 파형

특 징

차이점

진폭

파장

큰 소리

 

 

 

 

작은 소리

 

 

 

- 소리의 크기가 클수록 진폭의 변화는 어떠한가?
- 소리의 크기는 파장과 관계가 있는가?

⊙ 일정한 세기의 음으로 높은 소리(고음)를 낼 때와 낮은 소리(저음)를 낼 때 막에 보여지는 소리의 파형은 각각 어떻게 다른가?
아래 표에 관찰한 소리의 파형을 그리고, 그 특징과 차이점을 써 보자.

 

빛의 파형

특 징

차이점

진폭

파장

높은 소리

 

 

 

 

낮은 소리

 

 

 

- 소리의 높낮이는 진폭과 관계가 있는가?
- 높은소리(고음)일수록 파장의 변화는 어떠한가?

⊙ 누가누가 잘하나!

: 모둠별로 대표를 뽑아 도레미♬∼ 음계 올라가기 시합을 해보자.

- 누구의 음파모양이 소리의 높낮이에 따라 가장 잘 보이는가?
  (누가 음계에 맞는 정확한 소리를 낼 수 있는가?)

1. 소리의 파형을 관찰한 결과 소리의 세기와 진폭과는 어떤 관계가 있는가?

나의 생각 :

(      )의 생각 :

(      )의 생각 :

(      )의 생각 :

최후의 나의 생각 :

2. 소리의 파형을 관찰한 결과 소리의 높낮이는 파장(진동수)과 어떤 관계가 있는가?

나의 생각 :

(      )의 생각 :

(      )의 생각 :

(      )의 생각 :

최후의 나의 생각 :

 소리는 세기와 높낮이에 따라 다른 모양을 가진다. 뿐만 아니라 같은 세기, 같은 높이의 소리라도 바이올린 소리와 피아노 소리가 다르듯이 소리는 음색에 따라서도 달라진다. 그렇다면 음성인식 컴퓨터나 말을 알아듣는 로봇은 귀도 없이 어떻게 소리를 알아듣는 것일까?

 

   
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