[실험목적]
단조화 운동을 하는 물체의 운동 방정식과 해를 살펴보고 주기를 측정함으로써 단조화 운동을 하는 물체의 특성을 배운다.
[실험원리]
물리학에서 단조화운동은 자연계의 많은 현상들을 기술하는 데 중요한 역할을 한다. 용수철에 매달린 물체, 진자, RLC 전기회로, 고체물질이나 분자 내에서 원자의 진동 등은 근사적으로 단조화운동으로 기술될 수 있기 때문이다.
이 실험에서는 몇가지 서로 다른 조건하에서 진동하는 물체의 운동상태를 관찰하고 주기를 측정하여 주어진 조건에 따라 진동하는 물체의 운동상태가 어떻게 변하는지 알아본다.
그림1과 같이 물체가 두개의 용수철 끝에 매달려있는 경우를 살펴보자. 용수철 상수를 , 물체의 질량을 , 평형점 로부터 늘어난 길이를 라고 하면 용수철이 물체에 작용하는 힘(복원력)은 Hook의 법칙으로부터 다음과 같이 주어진다.
식1에서 를 로 두면 물체의 운동방정식은
이 된다. 이 미분방정식의 일반해는
이다. 여기서 는 진동을 하는 물체의 진폭, 는 각 진동수, 는 초기위상을 나타낸다. 따라서 를 이용하면 주기 는 다음과 같다.
[실험방법]
실험 1. 수평면에서의 진동
(1) 수레의 질량을 측정하고 그림2와 같이 장치한 다음 수평계를 이용하여 트랙의 수평을 조정한다.
(2) 용수철을 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점 위치를 기록한다.
(3) 추걸이를 도르래를 거쳐 수레에 연결한다.
(4) 추의 질량()을 증가시키면서 수레의 위치와 추의 질량(추걸이 질량 포함)을 기록한다.
※ 추의 질량을 너무 크게하여 용수철이 손상되지 않도록 한다.
(5) 힘 와 평형점으로부터의 위치 에 대한 그래프를 그린다. 그리고 최소제곱법을 이용하여 직선의 기울기를 구한다. 이 기울기가 용수철 상수의 두 배 가 된다.
(6) 식4를 이용하여 주기를 구한다.
....
일반물리학 실험 - 단조화운동 1. 실험방법
[실험 1] 수평면에서의 운동
① 수레의 질량을 측정하고 수평계를 이용하여 트랙은 수평으로 설치한다.
② 용수철 2개를 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점을 기록한다.
③ 추걸이를 도르래..
일반물리학실험 - 포물체 운동 일반물리학 실험
포물체 운동
Contents
실험 목표
1
실험 이론
2
실험 장비
3
실험 방법
42
실험 결과
5
일반 물리학 실험(1)
결론 및 고찰
6
참고 문헌
7
중력장에서 2차원 운동하는 물체에 작용하는
힘을 파..
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..
컴퓨터 화상 실험 1. 실험 목적
컴퓨터 화상실험방법을 이용해서 진동현상을 이해하고 컴퓨터를 물리학 실험에 이용하는 예를 알아본다.
2. 실험 원리
실험실에서 실험하기 힘든 여러 가지 물리적인 자연현상들이 있다. 실험하기에..
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..
일반물리학 실험 - 그래프에 맞추는 운동 일반물리학 실험 - 그래프에 맞추는 운동
☞ 실험목적
․ 실험실 안에서 움직이는 사람의 운동을 분석한다.
․ 시간 대 거리의 운동 그래프를 예측하여 그려보고 실험결과와 비교해 본다.
․ 시간 대 속도의 운동 ..
일반 물리학 - 단진자에 의한 중력가속도 측정 1.제목
- 단진자에 의한 중력가속도 측정
2.목적
- 단진자의 주기를 측정하여 중력가속도의 값을 구하고, 위치에너지와 운동에너지의 변화를 구하여 총 역학적 에너지가 보존되는가를 알아본다.
3.이론 및 방법..
일반물리학 실험 - 중력 가속도 실험 일반물리학 실험 - 중력 가속도 실험
(1) 실험 제목
- 중력 가속도 실험
(2) 실험 목적
- 기울기의 변화에 따라 속도의 변화가 있을 때 중력가속도의 속도에도 변화가 있는지 없는지를 알아보기 위한 실험이다..
일반물리학 실험 - 등속도 운동 등속도 운동
1. 실험 목적: 등속도 운동과 관련된 실험을 하여 물체가 등속도 운동을 하는 동안에 어떤 식으로 운동을 하는지 알고 I-CA system의 사용법을 익힌다.
2. 실험 이론: 모든 물체는 그의 운동 상태를..
일반물리학 실험 - 포물체의 운동 1. 실험제목 포물체의 운동
2. 실험목적
물체가 각도를 가지고 발사된 경우의 운동을 살펴보고 이 물체의 운동이 각도에 따라 어떤 변화를 보이는지 관찰한 다음 중력을 받아 포물선 운동을 하는 포사체의 운동을..