“우와! 소리를 눈으로
볼 수 있다고요?”
“자, 여기 촛불에 불씨를
소리가 끌 거야. 여기 휴대폰
스피커를 불씨에 갖다 대면!?”
“우와!!!! 정말 소리가 끈
거예요? 소리가 나타났다!”
“이번엔 스피커 앞에 촛불을
놔볼게. 아주 높은 데시벨의
소리를 켜면?”
“어!??? 불씨가 흔들거려요!
소리가 움직이게 만드는 거예요?
우와! 소리가 나타났다!!!! 무슨
원리에요. 박사님?”
“으하하. 바로 ‘파동’ 때문이지.”
“파동? 파도 같은 건가?”
“하하. 파동이란 한 곳에서
만들어진 진동이 주위로 전달되는
현상이란다. 물질은 이동하지 않고
진동만 전달이 되지. 파동이
시작되는 지점을 파원, 파동이
전달되는 물질을 매질이라고 한단다.”
“물질은 이동하지 않고
진동만 전달된다는 게 뭐에요?”
“지진도 파동인데 건물이나
땅이 이동하는 게 아니라
흔들리는 에너지만 전달이 되지. ‘
지진이 발생한 지점을 파원,
전달되는
에너지를 매질이라고 하는 거야.”
“아~ 지진도 파동이구나…!”
“소리는 ‘음파’라고도
불리는데, 물체의 떨림으로
발생한 진동이 귀의 고막을
진동시키면 소리를 들을 수
있는 거란다.”
“아!!! 이것도 인체 박사님께
배웠어요! 물체가 진동하면
공기의 진동으로 귀의 고막이
진동되고 귓속뼈에서 달팽이관으로
이동해서 청각신경을 통해서
대뇌로 가면 소리를 인식한다!
맞죠!??”
“그래! 똑똑하구나. 자 그럼,
파동에 대해서 더 자세히 알아보자!
물리는 정말 놀라워~!”
“오! 구불구불 파도 모양이다!
파동이라서 파도 모양인가?
으하하.”
“이건 파동 중에서 진행
방향과 진동 방향이 수직인
횡파의 모양이란다. 구불구불,
높고 낮은 부분들이 있지.
물결과 빛이
이 횡파에 해당한단다.”
“아! 물결과 빛의 파동은 물결
모양인 횡파구나!”
“이 구불구불 파동을 멈춰보면
높은 곳과 낮은 곳이 있는데,
높은 곳을 마루, 낮은 곳을
골이라고 하고, 마루에서 다음 마루
또는 골에서 다음 골까지의
길이를 파장. 진동의
중심부에서부터 마루
또는 골까지의 높이를
진폭이라고 한단다.”
“마루, 골, 파장, 진폭!”
“또한 1초 동안 진동하는
횟수. 즉, 1초 동안 마루나
골을 몇 번 지났는지는
진동수라고 하고 단위는
헤르츠(Hz)를 사용한단다.”
“헤르츠! 멋지다!”
“자, 이번엔 진행 방향과
진동 방향이 나란한 종파의
모양을 봐보자!”
“오~ 새로 줄들이 이동하는
모습이네요!”
“소리가 바로 이 종파에
해당한단다.”
“아~ 음파는 종파다!”
“그렇지! 횡파가 높고 낮음이
있다면 종파는 빽빽한 곳과
듬성듬성한 곳이 있지.
빽빽한 곳을 밀! 듬성한 곳을
소라고 하고, 밀에서 밀까지
또는 소에서 소까지의 거리를 파장,
밀부터 소까지의 거리의 1/2을 진폭,
1초 동안 밀 또는 소에
도달하는 횟수를 진동수. 단위는
똑같이 헤르츠를 사용한단다.”
“밀, 소, 파장, 진폭, 헤르츠!
박사님! 그럼, 지진은
횡파에요 종파에요?”
“지진은 횡파 종파 둘 다
포함된단다. 자자자자!
우리 즐겁게 음파에 대해
더 알아보자! 물리와 음악의
조합이라니! 얼마나
재밌을까!! 룰루~ 물리와~
음악~ 소리의 삼요소~”
“박사님! 같이 가요!”
“우와 피아노다!”
“하푸. 방금 친 도, 미,
솔은 소리의 무엇이 다른지
설명해 볼 수 있겠니?”
“음. 높낮이가 달라요. 점점
높아져요! 도, 미, 솔!”
“그렇지! 소리의 삼요소 중
첫 번째! 높낮이! 높은 소리일수록
파장이 짧고 진동수가 크지.”
“그 말씀은 낮은 소리일수록
파장이 길고 진동수가 작다는
거군요? 높낮이는 진동수와
비례하네요!”
“역시 하나를 알려주면 열을
아는구나! 자 이번에는
도, 미, 솔을 동시에 작게
쳐볼까? 음~ 아름다워라.
이번엔 크게! 크!!
격정적이군! 이번엔 무엇이
달랐을까?”
“소리의 크기가 달랐어요!
약하게, 세게!”
“맞아. 소리의 삼요소 중 두 번째!
크기! 불륨이 클수록 진폭이 크단다.
작은 소리는 진폭이 작지.”
“소리의 크기는 진폭과 비례하는군요~!
재밌다!!! 마지막 요소는 뭐에요!?”
“이 아름다운 스트링 소리…”
“아! 알았다! 소리의 삼요소 중
마지막. 음색!”
“딩동댕~ 다른 악기로 똑같은
음을 같은 크기로 내면 진동수와
진폭은 같지만, 파형이 다른
파동이 만들어지지.”
“모든 사람의 목소리 파형은
다 다르겠네요!? 신기하다!!!!”
“음악과 물리의 조합. 너무
아름다워~ 물리는 정말 대단하고
놀랍고 멋지고 아름다워! 그렇지
않니 하푸야?”
“아 따가워!”
“어라? 하푸한테 손을 대니까
전기가 오르네?”
“아 따가워! 박사님! 왜 이러는 거예요?”
“여기가 건조해서 정전기가
일어나네. 하하하.”
“아 따가워! 이게 정전기라고요?”