줄의 진동 결과

소개글

줄의 진동 결과레포트

목차

● 실험 결과
● 결과 분석
● 토의 및 건의 사항_ 오차에 대한 논의
● 참고문헌

본문내용

● 결과 분석

[ 주파수 변화에 따른 줄의 진동 ]
- 150g, 250g 으로 실험하였다.
- 진동하는 줄 (횡파) 내에서 정상파를 관찰하고 줄의 장력, 길이, 진동주파수, 정상파 내의 마디 수 등의 이론적 관계식이 실험과 일치하는가를 확인하고, 계산을 통해 오차를 구하였다. 또, 질량 선밀도의 이론값을 미리 알고, 실제 실험에서 측정된 질량 선밀도 값과 비교하였다.
- 가는 줄의 경우 첫 번째 진동수는 18.2 정도였고 배수를 약 2배로 늘리면 2배 일 때의 진동수를 구할 수 있었다.
(진동수 (f)와 배진동 (n)이 비례)
- 가는 줄일 경우에는 n=1일 때 가장 오차가 컸으며, 이것의 원인은 알아내지 못 하였다. 나머지 경우에는 오차가 대체로 1% 이내로, 비교적 정확한 실험이었다.
- 두꺼운 줄의 경우는 오차들의 편차가 너무 커서 정확한 실험이 되었다고 할 수 없으며, 이 오차는 굵은 줄의 탄성에 기인한 것으로 판단된다.
- 이론에 있는 식을 보면 진동수와 배진동이 비례하는 것을 알 수 있고, 실험 데이터에서도 비교적 비슷한 양상을 확인할 수 있었다.


[ 길이변화(주파수와 장력 고정)에 따른 줄의 진동 ]
- 주어진 주파수(150hz)는 계산에 의해 줄의 최대 길이보다 더 긴 L 값이 나와서 주파수를 40hz로 감소시켜 실험하였다.
- 결과를 보면 줄의 길이와 배진동은 비례하는 것을 알 수 있다. 줄이 약 30cm씩 커질수록 배진동이 나타났다. 이것역시 비례하는 만큼 길이가 늘어날수록 배진동수가 늘어났다. 4번째 까지 구하고 엑셀로 자료를 정리 하여 그래프를 그리고 그 수치로 계산을 해봤더니 2.32%의 오차가 나왔다.
- 이론에 있는 식을 관찰해 보면 줄의 길이와 배진동이 비례하는 것을 알 수 있고, 실험 데이터에서도 같은 양상을 보이므로, 실험이 비교적 정확히 되었다고 할 수 있다.

참고 자료

- High Top Physics 2
- Fundamentals of Physics 7/e
- Simple Harmonic Motion - Mass on a spring / Driven Harmonic Motion(PDF)
- 모션센서(Motion Sensor)
- 파형 구동자(Wave Driver)