18℃ 공기 중에서 800 Hz인 음의 파장은 약 몇 m인가?

[해설]
이 문제는 음속과 파장, 주파수의 관계를 이해하고 계산하는 문제입니다.
음파의 파장은 음속을 주파수로 나누어 구할 수 있습니다.(λ = c/f)
18℃에서의 음속 공식: c = 331.5 + 0.61t (m/s)
c = 331.5 + (0.61 × 18) = 342.5 m/s
λ = 342.5/800 = 0.43m

[출제 포인트]
1. 온도에 따른 음속 변화 공식의 이해
2. 파장, 주파수, 음속의 관계식 적용
3. 단위 환산 및 계산 능력 평가

[주요 개념]
1. 음속(c)은 온도에 따라 변화하며, 0℃에서 331.5m/s임
2. 온도가 1℃ 상승할 때마다 음속은 0.61m/s씩 증가
3. 파장(λ)은 음속(c)을 주파수(f)로 나눈 값임
4. 주파수가 높아지면 파장은 짧아지고, 주파수가 낮아지면 파장은 길어짐
5. 음속은 매질의 종류와 온도에 따라 달라짐

음파의 파장 계산에 대해 자세히 알아보겠습니다.

음파의 파장을 구하기 위해서는 '파장 = 음속/주파수' 공식을 사용합니다. 여기서 핵심은 온도에 따른 음속 계산입니다.

18℃에서의 음속을 구하는 공식은 다음과 같습니다:
음속(V) = 331.5 + 0.61T(℃)
V = 331.5 + (0.61 × 18) = 342.48 m/s

이제 파장을 구해보면:
파장(λ) = 음속(V)/주파수(f)
λ = 342.48/800 = 0.43 m

실무적 의의: 산업현장에서 소음 측정과 방음설계 시 음파의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 특히 파장은 방음벽 설계나 소음기 선택에 직접적인 영향을 미칩니다.