물리학 및 실험 결과보고서 - 단진자 운동

물리학 및 실험 결과보고서 - 단진자 운동

물리학 및 실험 결과보고서 - 단진자 운동.hwp

본문 단진자 운동 학과 : 전자전파공학 학번 : 2010143181 이름 : 김신욱 시간/조 : 수9:00/6조 1. 실험 목적 단진자의 주기와 길이, 주기와 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력가속도의 값을 측정한다. 2. 관련 이론 단진자(simple pendulum)는 질량이 없고, 늘어나지 않는 줄에 매달린 점 질량으로 구성된 이상적 모형이다. 바로 아래의 평형점에서 한쪽 편으로 질량을 당겨 올린 다음 놓았을 때, 질량은 평형점에 대해서 진동한다. 크레인 줄에 매달린 파괴 추, 측량 트랜싯에 매달린 추 그리고 그네 타는 아이와 같은 잘 알고 있는 것들이 단진자의 모형이 될 수 있다. 점질량의 경로는 직선이 아니라 실의 길이와 같은 반지름 l을 갖는 원의 호이다. 호를 따라서 측정한 거리x를 좌표로 사용한다. 운동이 단순 조화이면, 복원력은 직접적으로 x 또는 (x= Lθ)이므로 θ에 비례한다. 아래 그램에서 이 질량에 작용하는 힘을 접선과 지름성분으로 나타내었다. 복원력F는 알짜힘의 접선성분, F = - mg sinθ 이다. 그러므로 복원력은 θ에 비례하는 것이 아니라 sinθ에 비례하고, 그래서 운동은 단순조화운동이 아니다. 그러나, 각 θ가 작으면, sinθ는 거의 θ와 같다. 예를 들어, θ = 0.1 rad(약 6도)일 때, sinθ = 0.00998이고, 단지 0.2%의 차이가 있다. 이 근사로부터, 위의 식 F = - mgsinθ는 F = -mgθ = -mg x over L 또는 F = - mg over L x 가 된다. 복원력은 작은 변위에 대해서 좌표에 비례하고, 상수 mg over L 은 힘 상수k를 나타낸다. 식 F = -mgsinθ으로부터 작은진폭을 갖는 단진자의 각진동수 ω는 ω = sqrt k over m = sqrt mg/L over m = sqrt g over L (단진자, 작은 진폭 시) 이다. 대응하는 진동수와 주기의 관계는 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 단진자, 질량, 운동, 복원력, 실험, 주기