목차
1. 실험목적
2. 실험과정
3. Parameters
4. Results
5. 고찰
2. 실험과정
3. Parameters
4. Results
5. 고찰
본문내용
을 얻을 수 있었다. 하지만 이 MATLAB자체에서 round-off를 통하여 값을 출력하기 때문에 round-off error(반올림 오차)에 의하여 그래프의 오차가 발생했을 수 있다.
③ 운동방정식에서의 오차
실험 예비보고서에서 알아보았던 운동방정식 : 에서 가 작을 때에만 이 운동방식이 성립하는데 실제로 실험하였을 때 의 거동을 살펴보면 약 20deg까지도 진동하였으므로 로 가정하지 못하고 스프링 강성도 비선형성을 보이므로 고정된 값으로 둘 수 없다. 또한, 이 시스템에 자체적으로 존재하는 damping 값 이외에도 공기저항, 베어링 등의 장치로 인한 damping값이 존재하는데 운동방정식에서는 이러한 것을 고려해주지 않았기 때문에 오차가 발생하였을 것이다.
④ 계산에서의 오차
이상적인 underdamped system vibration 운동은 일정한 비율로 진폭이 줄어들어야 하는데 우리가 실험을 통하여 얻은 data를 바탕으로 plotting한 그래프를 살펴보면 smooth한 곡선이 아닐뿐더러 진폭이 일정하지 않은 비율로 줄어드는 것을 볼 수 있다. 따라서 진폭비를 이용한 대수감소율이 매 시간, 매 실험마다 일정하지 않을 것이고 대수감소율을 이용해서 얻을 수 있는 감쇠비도 또한 일정하지 않을 것이다. 그리고 이와 관련된 감쇠값, 고유진동수, 관성모멘트 역시 일정하지 않을 것이다.
2) 의 실험값, 이론값 비교
* 실험값 :
* 이론값 : 으로 값을 구한다.
* 오차 :
실험값
이론값
오차
3번째 실험
0.000704
0.0005851
20.32%
5번째 실험
0.000726
24.08%
6번째 실험
0.000703
20.15%
7번째 실험
0.000702
19.98%
8번째 실험
0.000723
23.57%
9번째 실험
0.000704
20.32%
→ 실험값과 이론값이 상대적으로 오차가 크다는 것을 알 수 있다. 이론값은 강체를 Rod라 보고 구하였다. 강체가 완전하게 Rod가 아닐 수 있으므로 이론값 자체가 틀렸을 수 있다.
실험값의 공식을 보면 과 가 중요한 변수임을 알 수 있다. 에서 감쇠비가 매우 작으므로 이다. 즉, 실험값은 와 에 의해 결정된다고 볼 수 있다.
위의 오차원인에서 살펴보았듯이 측정 장비와 실험기구에 의해 정확한 값을 얻지 못하였고, 스프링의 비선형성으로 인하여 값마저 정확한 값을 구하지 못하였다. 이를 종합한 결과 실험값과 이론값의 상대오차가 발생한 것으로 볼 수 있다.
③ 운동방정식에서의 오차
실험 예비보고서에서 알아보았던 운동방정식 : 에서 가 작을 때에만 이 운동방식이 성립하는데 실제로 실험하였을 때 의 거동을 살펴보면 약 20deg까지도 진동하였으므로 로 가정하지 못하고 스프링 강성도 비선형성을 보이므로 고정된 값으로 둘 수 없다. 또한, 이 시스템에 자체적으로 존재하는 damping 값 이외에도 공기저항, 베어링 등의 장치로 인한 damping값이 존재하는데 운동방정식에서는 이러한 것을 고려해주지 않았기 때문에 오차가 발생하였을 것이다.
④ 계산에서의 오차
이상적인 underdamped system vibration 운동은 일정한 비율로 진폭이 줄어들어야 하는데 우리가 실험을 통하여 얻은 data를 바탕으로 plotting한 그래프를 살펴보면 smooth한 곡선이 아닐뿐더러 진폭이 일정하지 않은 비율로 줄어드는 것을 볼 수 있다. 따라서 진폭비를 이용한 대수감소율이 매 시간, 매 실험마다 일정하지 않을 것이고 대수감소율을 이용해서 얻을 수 있는 감쇠비도 또한 일정하지 않을 것이다. 그리고 이와 관련된 감쇠값, 고유진동수, 관성모멘트 역시 일정하지 않을 것이다.
2) 의 실험값, 이론값 비교
* 실험값 :
* 이론값 : 으로 값을 구한다.
* 오차 :
실험값
이론값
오차
3번째 실험
0.000704
0.0005851
20.32%
5번째 실험
0.000726
24.08%
6번째 실험
0.000703
20.15%
7번째 실험
0.000702
19.98%
8번째 실험
0.000723
23.57%
9번째 실험
0.000704
20.32%
→ 실험값과 이론값이 상대적으로 오차가 크다는 것을 알 수 있다. 이론값은 강체를 Rod라 보고 구하였다. 강체가 완전하게 Rod가 아닐 수 있으므로 이론값 자체가 틀렸을 수 있다.
실험값의 공식을 보면 과 가 중요한 변수임을 알 수 있다. 에서 감쇠비가 매우 작으므로 이다. 즉, 실험값은 와 에 의해 결정된다고 볼 수 있다.
위의 오차원인에서 살펴보았듯이 측정 장비와 실험기구에 의해 정확한 값을 얻지 못하였고, 스프링의 비선형성으로 인하여 값마저 정확한 값을 구하지 못하였다. 이를 종합한 결과 실험값과 이론값의 상대오차가 발생한 것으로 볼 수 있다.
소개글