실험보고서 - 용수철 조화운동 실험 보고서
실험보고서 - 용수철 조화운동 실험 보고서
용수철 조화운동 실험 보고서
-실험 목적
용수철에 대한 후크의 법칙과 용수철에 매달린 추의 질량과 진동주기와의 관계를 알아보고, 용수철 상수값을 확인합니다.
-이론
탄성한계 내에서 용수철에 가하는 힘 F는 변위에 비례 합니다.이는
라는 식을 성립하게 한다. 이를 후크법칙이라고 합니다.(는 용수철 상수로 용수철의 상태가 결정합니다.)
추를 연직 방향으로 향한 스프링에 그냥 걸치면 새로운 평형 상태가 나타납니다. 그리고 강제로 늘려줍니다. 이때 늘어난 길이를 라고 합니다. 힘을 가함에 따라 용수철의 힘에 의해서 가속도를 일으키며 뉴턴운동 제2법칙에 의해
,
가 성립합니다.(는 용수철과 추의 전체 무게, 는 가속도, 용수철의 복원력과 에 대해 반대이므로 음수). 가 성립하므로 는
로 변환 될 수 있습니다. 이것이 단순조화운동의 방정식입니다. 이 방정정식의 일반해는
입니다. 여기서 , 는 초기 조건에 관련하고, 각진동수 이므로
가 성립합니다. 이 식을 보면 조화운동의 주기이 전체질량인 에 비례합니다. 여기서 라 놓으면(은 추의 질량, 는 영향인자, 는 용수철의 질량입니다)
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-실험 목적
용수철에 대한 후크의 법칙과 용수철에 매달린 추의 질량과 진동주기와의 관계를 알아보고, 용수철 상수값을 확인합니다.
-이론
탄성한계 내에서 용수철에 가하는 힘 F는 변위에 비례 합니다.이는
라는 식을 성립하게 한다. 이를 후크법칙이라고 합니다.(는 용수철 상수로 용수철의 상태가 결정합니다.)
추를 연직 방향으로 향한 스프링에 그냥 걸치면 새로운 평형 상태가 나타납니다. 그리고 강제로 늘려줍니다. 이때 늘어난 길이를 라고 합니다. 힘을 가함에 따라 용수철의 힘에 의해서 가속도를 일으키며 뉴턴운동 제2법칙에 의해
,
가 성립합니다.(는 용수철과 추의 전체 무게, 는 가속도, 용수철의 복원력과 에 대해 반대이므로 음수). 가 성립하므로 는
로 변환 될 수 있습니다. 이것이 단순조화운동의 방정식입니다. 이 방정정식의 일반해는
입니다. 여기서 , 는 초기 조건에 관련하고, 각진동수 이므로
가 성립합니다. 이 식을 보면 조화운동의 주기이 전체질량인 에 비례합니다. 여기서 라 놓으면(은 추의 질량, 는 영향인자, 는 용수철의 질량입니다)
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[일반물리학] 용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
제목 용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존 목적 평행상태를 갖는 모든 계는 작은 변화에 대하여 복원 특성을 갖는데, 특히 변화가 아주 작을 때는 그 복원력은 변화의 크기에 비례한다. 또한 운동 산태를 .. -
용수철의 단조화 운동
1. 실험목적 ① 용수철에 매달린 추의 개수에 따른 주기변화, 용수철을 병렬과 직렬로 연결하였을 때 용수철의 개수와 주기와의 관계를 알아보자. ② 수레 실험을 통해서 추의 질량에 따른 수레의 진동주기를 측정.. -
공학물리 - 단순조화운동과 강제진동
1. 실험목적 : 스프링에 매달린 물체의 운동이 단순조화운동임을 확인하고, 그 측정된 운동주기가 이론값과 일치하는지 확인한다. 또한 외부에서 힘이 가해지는 강제진동을 통해 스프링계의 고유진동수 근처에서의.. -
단조화 운동
단조화 운동 용수철에 매달린 물체의 운동에 대하여 주기를 측정하고 이론주기 값과 비교함으로써 단조화 운동을 이해한다. 1. 실험 목적 2. 실험도구 수레 트랙 다양한 질량의 추 용수철 수평 계 추 걸이 초 시계.. -
일반물리 - 진동에 관한 정리 및 보고서
1 진 동 2 진 동 주요내용 진동이란 단순조화진동의 특성 복원력, 진폭, 주기 진동 중의 에너지 보존 운동에너지, 위치에너지 변화 감쇄진동 강제진동 3 진동이란 진동 (Oscillation) 두 위치 사이에서 규칙적으.. -
물리학실험 - 용수철 흔들이의 운동
물리학실험 - 용수철 흔들이의 운동 1. 실험 목적 평형 상태를 갖는 모든 계는 작은 변화에 대하여 되돌이 특성을 갖는다. 역학 계에서의 되돌이 특성은 되돌이 힘(restoring force)으로 나타난다. 특히 평형 .. -
물리학 및 실험 - 후크의 법칙을 이용한 힘의 크기 측정
물리학 및 실험 - 후크의 법칙을 이용한 힘의 크기 측정 1.목적 ● 후크의 법칙이란 무엇인가 ● 후크의 법칙을 이용하여 미지의 힘을 어떻게 측정하는가 2. 실험 개요 본 실험에서는 용수철 저울에 매달린 질량.. -
힘과 물체의 평형[결과 보고서]
1. 측정값 실험1] 힘의 측정 - 후크의 법칙 질량(㎏) 무게(N) 용수철 변위(m) 0.025 0.245 0.0065 0.075 0.735 0.02 0.125 1.225 0.034 0.175 1.715 0.0475 0.225 2.205 0.061 여기서 질량은 추와 추걸이 질량.. -
실험보고서 - 물체의 비중
1. 실험 목적 Archimedes의 원리를 이해하고 Jolly의 용수철저울을 사용하여 고체와 액체의 비중을 측정한다. 2. 실험 원리 온도 에서의 물질의 밀도와 에서의 순수한 물의 밀도()의 비를 그 물질의 에서의 비.. -
물리학 실험 - 진동과 에너지 측정
진동과 에너지 Ⅰ.실험 목적 및 배경이론 1.실험목적 -진동하는 계에서의 용수철과 카트의 운동을 이해한다. -진동하는 계에서의 탄성위치에너지와 운동에너지의 변화를 이해한다. 2.배경 및 이론 -용수철의 늘어..
