진자 웨이브
진자 웨이브(Pendulum Wave)는 서로 다른 길이의 진자(추)를 나란히 배열했을 때 나타나는 집단적인 파동 현상입니다. 각 진자는 길이에 따라 주기가 다르기 때문에 시간이 흐를수록 서로 다른 속도로 진동하고, 그 결과 아름다운 파동 무늬가 만들어집니다.
예를 들어, 1분의 주기를 가지는 진자 웨이브를 만드는 방법은 다음과 같습니다.
- 길이가 가장 긴 진자의 1분당 진동수가 n이 되도록 진자의 길이를 조정한다.
- 이후 부터는 1분당 진동수가 각각 n+1, n+2, n+3…이 되도록 진자의 길이를 조정한다.
진자의 개수가 10개 이상이면 아름다운 파동을 관찰할 수 있습니다.
진자의 길이를 구하는 방법
진폭이 크지 않은 경우 진자의 주기는 진자의 길이로 조절할 수 있습니다.
\[T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}, \quad
(L: \text{진자의 길이},\ g: \text{중력 가속도})\]
진자의 진동수는 주기의 역수이므로,
\[f = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{L}}, \quad
(L: \text{진자의 길이},\ g: \text{중력 가속도})\]
이 식에서 알 수 있듯이 진자의 길이가 길어질수록 진동수는 작아지고, 길이가 짧아질수록 진동수는 커집니다.