용수철의 조화진동

목차

1.실험 목적

2.이론
2-1.용어정리
2-2.원리
2-3.실생활의 예
2-4.관련 공식의 유도
2-5.실험 종류

3.실험 과정

4.요약및 마무리

본문내용

❏ 실험 목적

➣ 용수철에 매달린 추의 운동을 관찰하여 그 결과를 그래프에 직접 그려봄으로써 조화진동임을 확인하고 운동 주기를 측정한다. 또한 이와 용수철에 달린 추의 질량과의 관계도 파악한다.

❏ 이론
❍ 용어 정리

➣ 진동(떨기 : Oscillation) : 물체의 위치나 전류의 세기 등 어떤 물리적 양이 어떤 값을 중심으로 주기적으로 변화 하는 일

➣ 조화운동(주기운동) : 같은 시간 간격으로 되풀이되는 모든 운동
✣ 주기 : 운동을 1왕복 완성시키는 데 소요되는 시간. 즉, 1회의 완전한 진동 혹은 싸이클(Cycle)을 완성하는데 소요되는 시간
✣ 진동수(frequency) : 단위 시간당 물체의 회전수 (주기의 역수) ۷ = 1/T
✣ 평형위치 : 진동하는 입자의 순 힘이 0이 되는 위치
✣ 변위 : 어느 순간에 진동자의 평형 위치로부터 진동하는 입자까지의 거리

➣ 조화진동(harmonic oscillation) : 변위가 시간의 사인함수 또는 코사인함수 로 표현되는 진동.

❍ 원리

➣ 평형 상태를 갖는 모든 계는 작은 변화에 대하여 평형 상태를 유지하려는 특성 을 갖는다. 역학계에서의 되돌이 특성은 복원력(Restoring Force)으로 나타나고 특히 평형 상태로부터의 변화가 작을 때 복원력의 크기는 변화의 정도에 비례한 다.
또, 역학계는 운동 상태를 그대로 유지하려는 관성도 가지고 있다. 이 복원력과 관성이 함께 나타날 때 계는 조화진동을 하게 된다. 용수철에 매달린 물체 ,LC 전기진동, 고체물질이나 분자 내에서의 원자의 진동 많은 현상이 물리계에서 조 화진동으로 나타나기 때문에 조화진동은 매우 중요시되고 있다.