[일반물리실험1] 실험7. 단조화 운동 예비보고서

목차

1. 실험목적

2. 이론 및 원리

3. 기구 및 장치

4. 실험방법
(1) 컴퓨터 Setup
(2)스프링 상수의 결정
(3) 단조화 운동
(4) 데이터 저장
(5) 데이터 분석

5. 생각해보기

본문내용

e => Open => libraryfysics 디렉토리에서 파일 X19-MASS.SWS 을 열면 실험에 필요한 윈도우들이 모두 나타난다.
② 추 걸이 50g을 매달고 Data section에 기록한 다음 부드럽게 진동하도록(추가 좌우로 진동하지 않도록 주의!) 스프링을 늘여서 진동시킨다.
③ 단조화 운동에서 모션센서와 추 사이의 거리는 15㎝이상이 되도록 한다.
④ Sampling Options: (초당 몇 개의 데이터를 센서를 통하여 읽어 들일 것 인가의 선택) -Digital Timing은 100Hz 정도로 잡는다. 필요하다면 값을 바꾸어가며 샘플링 하여도 무방하다.
(4) 데이터 저장
① 50g 추걸이(밑이 평평한 것)를 잡아당겨서 스프링을 부드럽게 진동을 시킨다.
② 데이터를 저장하지 않고 모니터링만 할 경우 [MON] 버튼을 클릭한다.
③ 부드럽게 연속적으로 진동할 때 [REC]버튼을 클릭하여 데이터 저장을 시작한다.
④ 진동하는 질량의 위치와 속력이 시간에 따라 그래프로 표시될 것이다. 그래프는 어떤 모양인가? 우리의 눈으로는 정확하게 확인 할 수 없었던 운동의 모양을 PC의 빠른 데이터 처리 속도로 그 진동 모양을 보여주는 것이다! 약 10개 정도의 주기가 나타나도록 데이터를 저장한 다음 [STOP] 버튼을 클릭한다.
⑤ 왼쪽 Data window에 Run #1 로 data가 저장되어 나타날 것이다.
⑥ 위의 과정을 3번 정도 반복하여 그래프를 그린다.
(5) 데이터 분석
① 저장이 끝나면 Autoscale 버튼을 클릭하여 그래프표시를 잘 맞추어 본다.
② 분석도구(스마트 커서: Smart Cursor) 버튼을 클릭한 다음 커서를 그래프로 가져가면 십자모양으로 바뀌고 그 위치에서 ,축의 값을 읽을 수 있다.
③ 질량의 평균 진동 주기를 구하기 위하여 위치-시간의 그래프에서 피크치에 정확히 커서를 옮기고(필요하다면 그래프를 확대하여 볼 것) 시간 값을 읽는다. 또는 데이터 테이블에서 연속으로 최대치(최소치)를 찾아서 피크사이의 주기 값들을 기록할 수도 있다.
④ 연속으로 피크 값을 읽고 시간의 차로부터 여러 개의 진동주기를 구하여 결과를 기록한다.
⑤ 진동의 평균주기를 구하여 측정값에 기초한 이론적인 주기 값과 비교한다.
5. 생각해보기
a) 통계모드-그래프 피팅(graph fit)을 할 수 없는 이유는 무엇일까?
결과 그래프에 대해 논의 해보자.
b) 이론값과 실험값이 얼마나 차이가 나는가?

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단조화,   단조화운동,   일반물리실험