[물리학 및 실험 예비, 결과 레포트] 보다진자와 카터진자 - 건국대학교(수기레포트)

소개글

2016년 건국대학교 <물리학 및 실험1> 예비 및 결과레포트입니다.
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목차

1. 실험 목표
2. 이론적 배경[실험원리]
3. 실험 방법
4. 실험 기구 및 장치
5. 실험시 주의사항
6. 실험 결과
7. 토의
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험목표
Borda의 진자를 이용하여 그 지점의 중력가속도 g를 측정한다.

2. 이론적 배경[실험원리]
단진자는 무게를 무시할 수 있는 길이 인 끈의 한쪽 끝을 고정하고 다른 끝에 질량 m인 추를 매달아 연직면 내에서 주기운동을 하는 것이다.
이 때 복원력 F는(그림 1참조)
F = - mgsinθ 이고,
θ는 연직면과 추의 중심을 맺는 직선 사이의 각이고, 그 각이 상당히 작다면 (θ = 5°이하)
sinθ = θ로 생각할 수 있으므로
운동방정식은 이고,
미분방정식의 해는 x = Acosωt 이고, 여기서 로서 ω = 2πf = 2π (1/T)이므로
주기 T는 이다.
본 실험에서의 물리진자는 그림 2와 같이 질량 M 인 강체가 임의의 회전축 0를 중심으로 연직면 내에서 진동하는 것이다.
이 운동방정식은 이다.
여기서 I는 회전축에 대한 강체의 관성모멘트이다.
이때 구의 반경이 r이고 철사 길이 l인 Borda 진자에서는 L = l + r이므로 I는 이다.
θ가 5°이내로 매우 작다면 sinθ = θ이므로 운동방정식은 가 되고, 그때의 주기 T는 가 된다.

참고 자료

http://heebok.kongju.ac.kr/experiment/dynamics/fm7.html
건국대 물리학과, 2003년, 일반물리학 실험, 북스 힐, 63~68p