11장 단조화운동

소개글

11장 단조화운동에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 질문 및 토의
8. 결론 및 검토

본문내용

11. 단조화운동
학과
산업공학과
학번
200427129
이름
박 종 석
공동실험자
박 주 성
담당조교
김 덕 현
실험일시
2011년5월3일
1. 실험 목적
단조화운동을 하는 물체의 운동 방정식과 해를 살펴보고 주기를 측정함으로써 단조화운동을 하는 물체의 특성을 배운다.
2. 실험 원리
단조화운동은 물리학에서 자연계의 많은 현상들을 기술하는 데 중요한 역할을 한다. 용수철에 매달린 물체, 진자,RLC 전기회로 고체물질이나 분자 내에서 원자의 진동 등은 근사적으로 단조화운동으로 기술될 수 있기 때문이다.
이 실험에서는 질량, 용수철 상수 등 몇 가지 변수를 바꾸었을 때 물체의 진동하는 상태가 어떻게 달라지는가를 관찰한다.
그림 11.1과 같이 물체가 두 개의 용수철 끝에 매달려 있는 경우를 살펴보자. 용수철 상수를 , 물체의 질량을 , 평형점 로부터 늘어난 길이를 라고 하고, 수레가
평형점에 있을 때 각각의 용수철이 평형상태로부터 늘어난 길이를 라 하면 용수철이 물체에 작용하는 힘(복원력)은 Hooke의 법칙으로부터 다음과 같이 주어진다.
(11.1)
식 (11.1)에서 를 로 두면 물체의 운동방정식은
(11.2)
이 된다. 이 미분방정식의 일반해는
(11.3)
이다. 여기서는 진동을 하는 물체의 진폭, 는 각 진동수, 는 초기위상을 나타낸다. 따라서 를 이용하면 주기는 다음과 같다.
(11.4)
3. 실험 기구 및 재료
트랙(track), 수레, 저울, 용수철, 도르래, 수평계, 초시계, 실, 추와 추걸이
4. 실험 방법
실험 1. 수평면에서의 진동
(1) 수레의 질량을 측정하고 그림11.2와 같이 장치한 다음 수평계를 이용하여 트랙의 수평을 조정한다.
(2) 용수철을 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점 위치를 기록한다.
(3) 추걸이를 도르래를 거쳐 수레에 연결한다.
(4) 추

키워드

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