컴퓨터_모의실험1_(결과)

목차

1.측정값
2.실험 결과
3. 결론 및 검토
4. 참고 문헌 및 출처

본문내용

주기가 길어지고 진동수는 작아진다. 마찬가지로 이 식에서 질량과 주기, 진동수의 관계를 보면 에서 이 된다. m값이 커질수록 주기값은 커지고 진동수는 작아진다. m값은 주기의 제곱과 비례하고, 진동수의 제곱과 반비례한다.
②감쇠진동
1. 과도감쇠, 임계감쇠 및 비과도감쇠를 확인하라.
과도감쇠진동 m=1 k=20 b=1일 때
임계감쇠진동 m=1 k=20 b=일 때
비과도감쇠진동 m=1 k=20 b=12일 때
2. 감쇠인자 와 고유각진동수 , 각진동수를 각각 계산하여라.
이므로
이다.
3. 속도-위치 그래프가 폐곡선이 아닌 이유는?
감쇠운동에서의 총에너지-위치 그래프를 그려보게 되면 위(왼쪽)와 같이 되는데, 이는 폐곡선이 아니다. 비감쇠운동에서는 총에너지의 양이 일정했지만, 감쇠 진동의 경우 위(왼쪽) 그래프에서도 볼 수 있듯이 총에너지의 양이 조금씩 감소한다. 총운동량이 점점 감소하므로 최대 운동에너지도 점점 감소, 따라서 속도도 시간이 지남에 따라 감소하기 때문에 위(오른쪽) 그래프처럼 그려지게 된다.
③강제진동
m=1 k=20 b=1 A=1 =0.7일 때
m=1 k=20 b=1 A=1 =4일 때
1. 감쇠인자 와 고유각진동수, 각진동수를 각각 계산하여라.
감쇠인자 )
고유각진동수 )
공명진동수 )　계산해보면 약 0.7이 나온다.
2~4.
5. 그래프로부터 공명진동수를 구하고 계산한 공명진동수와 비교해본다.
진동수는 계속 감소하고있다. 시간-위치 그래프 상 공명진동수는 0.7과 흡사하게 나온다.
3. 결론 및 검토
이번 실험은 저번에 직접 실험했던 단조화운동을 컴퓨터를 이용하여 함으로써 신뢰성을 높이고 오차를 최대한 줄일 수 있는 실험이었다.
비감쇠진동, 감쇠진동, 강제진동 3가지 운동에 대하여 위치-시간, 속도-위치, 에너지-위치, 그래프를 그려보고 관찰하였다. 비감쇠 진동에서는 마찰력이 전혀 존재하지 않으므로 물체는 멈추지 않고 계속 운동을 했다. 여기서 일정한 역학적에너지가 보존됨을 확인 할 수 있었다. 또 k값과 m값을 바꾸어 실험하니 k값을 증가시키니 주기가 짧아졌고 m값을 증가시키니 주기가 길어졌다. 하지만 총에너지는 항상 일정한 값을 가진다. 감쇠진동에서는 역학적에너지가 점점 감소하는 형태를 볼 수 있었고 그에따라 운동에너지와 속도도 감소함을 알 수 있었다. 과도감쇠(), 임계감쇠(), 비과도감쇠()로 나뉘는 것을 알 수 있었고 이를 원리로 실생활에서도 쓰인다는 것을 알 수 있었다. 강제진동에서는 속도와 변위, 에너지가 점차 줄어들었다. 그리고 감쇠상수가 커짐에 따라 속도와 변위, 에너지가 점점 빨리 줄어들었고 주기가 대체로 불규칙적인 형태였다.
컴퓨터로 한 실험이기 때문에 오차가 거의 없었지만 뭔가 자기조만의 측정치를 가지는 게 아니라는 점에서는 약간 아쉽기도 했다. 또 컴퓨터로 하는 실험이라서 간단할 줄 알았는데 막상 결과 보고서를 쓰려니 분량이 많아서 가장 오래 걸린 실험이었다. 하지만 이번 실험을 통해 많은 공부가 된 것 같다.
4. 참고 문헌 및 출처
일반 물리학실험 p119~124
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