일반 물리 실험 단진자 운동 보고서(중력가속도측정)

소개글

일반 물리 실험 단진자 운동에 대한 보고서입니다. 실험 목적, 이론, 결과, 오차에 대한 토의

등 깔금하고 보기좋게 정리를 하였습니다.

물론 A+받았고요 도움이 되시길 바랍니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결과 분석 및 토론

본문내용

1. 실험 목적
- 일반물리학 실험에서 중력가속도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있다. 이 실험에서는 중력가속도를 단진자를 이용하여 측정하는 방법을 알아본다.

2. 실험 이론

- 단진자에 작용하는 힘

다음 그림은 단진자에 작용하는 힘들을 표시한 것이다. 질량 m인 추가 길이 인실에 매달려 왕복 운동을 한다면 추에는 실의 장력인 와 중력 만이 작용 하게 된다. 단진자의 운동 경로를 다시 생각해 보면 부채꼴의 호를 따라 움직인다고 생각 할수 있다. 따라서 물체의 속도 벡터는 장력과 언제나 수직이라고 생각 할 수 있다.

그럼 중력을 장력과 나란한 성분과 수직한 성분으로 나눠 보자. 물체가 진자의 중심으로부터 만큼 이동한 상태에 있을 때, 장력과 평행한 성분은 가 되고 장력과 수직한 성분은 가 된다. 이 때, 물체가 실을 타고 올라간다거나 실이 끊어져 아래로 뚝 떨어지는 운동을 하고 있지 않다. 따라서 장력와 중력으ㅟ 한 성분인 는 서로 크기가 같으며 항상 소거된다고 생각할 수 있다. 그럼 장력과 수직한 성분, 즉 물체의 운동 방향과 나란한 성분인 만이 남을 것이다.
그럼 이 는 어떻게 복원력이 될까? 진자가 이동한 각인 가 매우 작다고 생각해 보자. 그러면 위의 그림과 같이 기준선(장력)과 물체가 간 거리가 서로 수직이 된다고 생각 할 수 있다. 따라서 로 근사시킬 수 있다. 그렇다면 복원력 F는 다음과 같이 나타 낼 수 있다.
- 운동의 표현

단진자의 경우에도 변위와 속도, 가속도를 생각해 봐야 한다. 우선 변위는 기준 위치를 중심으로 좌우 A까지 움직이게 된다. 이 때 속도는 용수철과 마찬가지로 역학적 에너지 보존 법칙을 이용하면 알 수 있다. 최대 변위에서 위치 에너지는 최대가 되고 운동에너지는 0이 되므로 최대 변위에서 속도는 0이 될 것이며, 기준위치에서 속도가 최대가 된다. 가속도는 마찬가지로 복원력을 생각하면 된다. 따라서 용수철의 경우와 마찬가지로 가속도는 기준 위치에서 0이 되며, 최대 변위에서 최대가 된다.

참고 자료

없음