칼림바의 구조가 음정을 결정하는 수학적 원리
- 자료 유형
- 실제 탐구보고서
- 합격 정보
- DGIST 반도체공
- 활동 유형
- 세부능력 및 특기사항
- 교과 과목
- 음악, 물리학Ⅰ, 수학Ⅰ
- 탐구 키워드
- 기타
2026-05-21
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내용 요약
독서 교과 시간에 피타고라스 음률 지문을 읽었고, 이 내용을 그 당시 음악 시간에 배우고 있던 악기인 칼림바로 직접 실험해보고자 함.
탐구를 진행하기에 앞서 칼림바 악기에 대한 이해가 필요하다고 느낌. 먼저 피타고라스 음률을 조사하고, 칼림바의 금속 막대 길이를 직접 측정함. 이후 막대를 고정한 뒤 같은 힘으로 타격하여 나온 진동수를 기록지에 정리함.
물리 선생님께 요청하여 오실로스코프와 주파수 분석기를 빌린 뒤, 이를 이용해 칼림바의 음정을 측정함. 각 금속 막대를 같은 힘으로 타격하여 발생한 진동을 디지털 신호로 변환해 저장하고, 기록된 파형을 푸리에 변환하여 주파수 스펙트럼을 분석함. 이렇게 얻은 실측 주파수 값을 이론값과 비교하여 오차율을 도출함.
오차율을 줄이기 위한 간단한 조정 방법을 제안함으로, 주파수와 칼림바 막대의 길이가 반비례한다는 점을 실험적으로 확인함. 칼림바에서 막대 길이의 역수가 등차수열로, 진동수 비가 조화수열로 나타나는 수학적 의미를 밝혀냄. 이를 통해 사전에 조사한 피타고라스 음률이 실제 칼림바에서 성립함을 실험적으로 증명함.
탐구 보고서 전문
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