[일반 물리학 실험]단진자 운동

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[일반 물리학 실험]단진자 운동

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본문내용

Pendulum Motion

1. Introduction
진자 운동은 진동 운동 중 하나이다. 따라서 진동의 주기가 있는데 주기는 줄의 길이, 진동 각도 등에 따라 달라진다. 이 실험을 통하여 줄의 길이와 진동의 폭 즉, 각도를 조절하여 주기가 각각의 값과 어떠한 관계가 있는지를 알아보자.

2. Theoretical background
실험의 진자.

진동 운동의 간단하면서 대표적인 예인 진자의 모습이다. 일반적으로 이 길고, 가 작은 상황을 많이 고려한다. 그렇지 않은 경우를 고려할 때, sine함수의 Taylor 전개식인 에서 두 번째 항 이후를 무시할 수 없어 인 근사를 사용할 수 없으며, 회전관성 또한 평행축 정리를 이용하여 정확하게 구해야 하며, 타원적분(Elliptic Integral) 혹은 Taylor 전개를 도입해야 한다.


1) 각도의 변화가 작을 때
위의 그림처럼 단진자를 생각하여보자. 위와 같은 상황을 고려함에 있어서 생각을 간단하게 하기 위해서 고정된 축을 지나는 어떠한 한 평면 위에서 일어나는 운동만을 생각할 것이다. 그러면 다음과 같은 식을 얻는다.

참고 자료

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