뉴턴의제1법칙, 단순조화진동, 훅의법칙

소개글

뉴턴의제1법칙, 단순조화진동, 훅의법칙에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[실험1] 뉴턴의제1법칙
1. 요약
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 해석및고찰
6. 결론

[실험2] 단순조화진동
1. 요약
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 해석및고찰
6. 결론

[실험1] 훅의법칙
1. 요약
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 해석및고찰
6. 결론

본문내용

aw
1. 요약
서로 다른 스프링에 질량을 달면 중력에 의해 스프링이 늘어나는 것을 이용해서, 각각의 용수철 상수를 구하고, 그래프로 그리고 분석하는 실험이다.
2. 이론
스프링은 각기 다른 용수철 상수를 갖는다. 이는 힘에 크기에 비해 용수철이 얼마나 늘어 나는가로 알아낼 수 있다. 식은 다음과 같다.
스프링이 변형되지 않는 한 상수k는 변하지 않는다. 따라서 힘이 변하더라도 스프링 상수 k는 항상 일정할 것이다.
3. 실험방법
실험에 사용될 질량 증가량을 선택한다. 선택할 때 마음속으로 스프링상수를 정한다.
stretch indicator 밑에 추걸이를 연결하고, 걸이 위에 첫 추를 놓는다. 스프링이 늘어난 길이와 걸려있는 질량을 적는다.
추를 5개 더 올리고, 하나 올릴 때 마다 스프링이 늘어난 길이와 걸려있는 질량의 무게를 기록하라.
2-3단계를 다른 스프링으로 반복한다.
Datastudio에서 세로축은 ‘힘’ 그리고 가로축은 ‘늘어난 길이’로 그래프를 만든다.
y=mx+b를 사용한다.
4. 실험결과
추 질량(g)
Spring 1(cm)
Spring 2(cm)
50.0
0.10
0.55
100.0
0.43
1.20
150.0
1.10
1.92
200.3
1.70
2.70
250.3
2.35
3.49
5. 해석 및 고찰
겉보기에는 같지만 잡아 느려뜨렸을 때, 늘어나는 정도가 차이가 있는 스프링을 가지고 실험을 했다. 그래프를 보면 전체적으로 직선이지만, 아래쪽부분에서는 약간 휜 것을 볼 수 있다. 이 것은 측정 오차로 볼 수 있는데, 용수철의 탄성에 비해 너무 작은 질량을 다는 바람에, 용수철이 늘어난 길이나 너무 작아서, 측정하기가 힘들었다. 늘어난 길이를 측정하는 자의 눈금은 1mm까지 밖에 나오지 않는데, 늘어난 길이는 1m 내외여서, 오차가 너무 컸다. 측정오차만 봐도 50% 정도이다. 그래프에서 스프링2는 전체적으로 직선인데, 스프링1만 휜 것은 스프링1이 탄성이 커서 였다. 눈금이 1mm까지 밖에 없는 관계로, 0.3mm정도의 길이는 눈대중으로 구분하여 적었다. 측정값 자체의 오차를 최소한으로 줄이기 위함이었다. 질량도 최대한 정확히 기입했다. 그리고 추걸이의 질량은 포함시키지 않고, 추걸이가 걸려있는 상태에서 자의 눈금이 0이 되도록 했다.
6. 결론
각각의 용수철은 서로 다른 용수철 상수를 가지며, 용수철의 탄성력은 늘어난 길이 x에 비례한다.

키워드

훅의법칙,   뉴턴제1법칙,   단순조화진동,   진동주기,   용수철상수,   훅,   뉴턴