일반물리학실험 10장 컴퓨터모의실험(단조화운동) 결과보고서

본문내용

고유각진동수 , 각진동수 를 계산하라.
→위의 각 실험의 감쇠인자는 1로 동일하므로 감쇠인자는 이다.
고유각진동수는 인데 위 세 실험 모두 용수철 상수의 값은 동일하므로
로 모두 같다.
각진동수는 이므로 각 실험의 각진동수는 =4.442이다.
②초기조건은 무엇인가?
→감쇠인자를 1.2로 용수철상수를 16으로 일정하게 통제하고 외력을 0, 0.71, 0.73으로 변화시켰다.
④공명진동수를 계산하시오.
,=이고 를 공명 진동수라 한다.
==3.937
따라서 공명진동수는 =0.626 이다.
2. 실험 결과
-단조화 운동에서 비감쇠진동인 경우 물체의 에너지는
이므로 물체의 총 에너지는 항상 로 일정한 값을 가진다. 그래서 물체는 운동을 계속하는 진동 상태를 유지한다.
-감쇠운동은 물체와 바닥 사이의 마찰력에 의해서 점차 물체의 총 에너지가 줄어들면서 결국에는 정지상태가 되는 운동이다. 이러한 감쇠운동은 물질에 따른 감쇠상수에 따라 과도감쇠, 임계감쇠, 비과도감쇠 이렇게 세 가지 경우로 나눌 수 있는데, 이들 모두 감쇠진동의 진폭이 시간에 따라 지수 함수적으로 감소한다. 따라서 감쇠진동의 경우 감쇠력에 의해 총에너지가 시간에 따라 계속적으로 감소하므로 감쇠운동을 하는 물체의 경우에는 점차 진폭이 줄어들면서 결국에는 정지상태가 된다.
-강제진동을 하는 물체에는 복원력과 감쇠력뿐만 아니라 외력도 작용한다. 따라서 물체의 진동은 감쇠력에 의해 시간이 지남에 따라 소멸하고 순수한 외부의 강제력에 의한 진동만이 남게 된다. 이때 강제진동수와 같은 진동수의 진동을 하게 되지만 강제진동수에 따라 위상이 어긋나는 것과 진폭이 다르게 되는 것을 관찰할 수 있다
3. 결론 및 검토
-내가 직접 해보지 않아서 레포트를 좀 더 자신 있게 쓰지 못하고 책의 내용과 친구의 내용을 참고하면서 써서 안타깝다. 실험을 어떻게 했는지부터 결과까지 다 알아낸다고 정말 힘들었다. 생각보다 어려운 실험은 아니었지만 실험값을 계산하는 데는 조금 어려움이 있었다.
-컴퓨터로 해서 값은 알 수 있었지만 실제로 움직이는 모습을 직접 보지 못한 것은 아쉬웠다. 컴퓨터의 특성상 원리와 결과만 알 수 있다는 것은 매우 아쉽다.
-확실히 컴퓨터로 하니까 오차가 많이, 아니 전혀 생기지 않는 것 같아서 실험결과를 쓰는데 크게 어려움이 없었다. 물리학실험과목에 좀 더 많은 컴퓨터를 이용한 계산이나 측정을 만들어 내서 공부하는데 어려움이 없게 했으면 좋을 것 같다.

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