소리 파장 계산기란?
이 도구는 음파의 파장, 즉 파동의 연속된 두 마루 사이의 실제 거리를 주파수와 매질에서의 음속으로부터 계산해 줍니다. 소리뿐 아니라 일정한 속도로 진행하는 모든 파동에 적용할 수 있는 만능 물리 계산기입니다.
사용 방법
먼저 음속을 초당 미터(m/s) 단위로 입력하세요. 20 °C의 건조한 공기 중에서는 약 343 m/s이고, 물속에서는 대략 1480 m/s입니다. 이어서 음의 주파수를 헤르츠(Hz) 단위로 입력합니다. 그러면 파장이 미터와 센티미터로, 파동의 주기가 밀리초로 함께 표시됩니다.
공식 풀이
핵심 관계식은 다음과 같습니다:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$여기서 \(\lambda\)(람다)는 파장, \(c\)는 파동의 속도, \(f\)는 주파수입니다. 주파수가 분모에 있기 때문에 음높이가 높은(주파수가 큰) 소리일수록 파장이 짧아지고, 낮은 저음은 파장이 매우 길어집니다. 주기 \(T = 1 / f\)는 파동의 한 주기가 얼마나 걸리는지를 알려 줍니다.
계산 예시
음속이 343 m/s인 공기 중에서 표준 음높이 A4(440 Hz)를 살펴봅시다. 파장은
$$343 \div 440 \approx 0.7795\ \text{m}$$즉 약 77.95 cm입니다. 주기는 \(1 \div 440 \approx 0.00227\ \text{s}\)로, 한 주기당 약 2.27 ms에 해당합니다.
자주 묻는 질문
온도가 영향을 주나요? 네. 공기 중 음속은 1 °C 오를 때마다 약 0.6 m/s씩 빨라지므로, 현재 환경에 맞게 음속 값을 조정하세요.
빛이나 전파에도 쓸 수 있나요? 가능합니다. 파동의 속도(진공 중 빛은 약 299,792,458 m/s)와 주파수를 입력하기만 하면 됩니다.
결과는 어떤 단위로 나오나요? 파장은 미터와 센티미터로, 주기는 밀리초로 표시됩니다.
