[일반물리학실험]강제 진동(Driven Harmonic Motion)

소개글

강제 진동(Driven Harmonic Motion) 실험보고서
데이터 그대로 다 있음
그릴수있는한 모든 그래프 모두 포함.
오차의 원인분석 정확.
K공대 보고서만점&일반물리학실험 A+

목차

<실험 1> 용수철 상수 구하기
1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 결과 및 분석

<실험 2> 단진동의 주파수 측정
1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 결과 및 분석

<실험 3> 감쇠 진동
1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 결과 및 분석

<실험 4> 구동 주파수와 진폭과의 관계
1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 결과 및 분석

<실험 5> 맥놀이
1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 결과 및 분석

본문내용

실험 목표
자연계에서 일어나는 현상 중 가장 흔하면서도 중요한 진동계에 대해 실험으로써 이해한다. 특히 진동계에 외부의 영향이 주어졌을 때 시스템의 반응을 살펴본다.

<실험 2> 단진동의 주파수 측정
1. 실험 목표
외부의 주기적인 힘이 작용하지 않는 자유 진동 시, 스프링의 단진동 주파수를 측정한다.

2. 실험 원리
자유 진동 할 때의 스프링의 단진동 주파수를 구하는 것이므로 아래로 추를 잡아당겼다가 놓고 구동장치의 주기를 측정하여 이를 역수를 취하여 주파수를 구한다.

3. 실험 결과 및 오차 분석
주기를 여러 번 측정해 본 결과 약간의 변동이 있기는 하지만 약 주기(T)가 0.52sec정도로 일정하였다. 주파수 는 의 역수이므로 다음과 같다.


<실험 1>의 결과를 이용하여 주파수를 구해보면

로 측정값과 동일하게(오차 0%) 나타났다.

<실험 3> 감쇠 진동
1. 실험 목표
감쇠진동에 대해서 이해하고, 감쇠진동 시 진폭 측정을 통해서 감쇠지수를 얻는다.

2. 실험 원리

이상적인 진동계에서는 마찰이 없어서 에너지는 일정하고 운동하는 계는 진폭의 감소 없이 영원히 진동을 계속한다. 하지만 실제의 계에서는 약간의 마찰이 있으며, 마찰로 잃는 역학적 에너지를 보충해 주기 위한 수단이 없으면 진동은 시간에 따라서 감소한다. 이렇게 진폭이 감소하는 것을 감쇠라고 하며, 이에 해당하는 운동을 감쇠진동이라 한다. 마찰에 의해 작용하는 추가적인 힘은 가 되며, 이에 따라 가 된다.
여기서 , 로 나타내면

이 때 와 고유 진동수 를 사용하여 이를 다시 쓰면

이 식의 일반해를 구하면 다음과 같다.

이 때 일반적으로 다음과 같은 세 가지 경우가 있을 수 있다.

감쇠진동의 경우 라 하면 일반해를 다음과 같이 간단히 나타낼 수 있다.

참고 자료

없음