일반물리학실험 예비, 결과보고서 Tracker 프로그램을 사용한 단조화 운동

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험 목적
단조화 운동을 하는 물체를 영상으로 촬영하고 tracker 프로그램을 사용하여 주기를 측정함으로써 주기와 물체의 질량 및 용수철 상수와의 관계를 배운다.

2. 실험 원리
중심에서 한쪽 방향으로 이동한 최대 거리는 다른 쪽 방향의 최대 이동거리와 같으며, 1번 왕복 운동하는 데 걸리는 시간은 일정하다. 이 운동을 일으키는 힘은 언제나 중심을 향하며, 물체와 중심 간의 거리에 비례한다, 많은 물리계가 에너지 감소를 고려하지 않는다면 단조화 운동을 한다. 예를 들면 용수철에 매달아놓은 물체의 진동, 흔들리는 추, 교류가 흐르는 도선 안의 전자, 음파 때문에 진동하게 되는 매질 속의 입자, 안정된 평형점 주위에서의 상대적으로 작은 진동 등이 모두 단조화 운동이라 할 수 있다.

< 중 략 >

3. 실험 기구 및 재료
디지털 카메라, 트랙, 수레, 저울, 용수철, 도르래, 수평계, 실, 추와 추걸이, Tracker 프로그램

4. 실험 방법
실험1) 수평면에서의 진동
① 수레의 질량을 측정하고 그림1과 같이 장치한다.
② 용수철을 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점 위치를 기록한다.
③ 추걸이를 연결하고, 추의 질량(m)을 증가시키면서 수레의 위치와 추의 질량을 기록한다.
④ 추와 추걸이를 제거한다.
⑤ 동영상 녹화를 시작하면서 평형 위치에서 수레의 초기 진폭 를 적당하게 선택하여 진동시킨다.
⑥ 수레에 질량을 추가한 후, ⑤의 과정을 반복한다.
⑦ 촬영한 동영상을 Tracker 프로그램을 이용해 활차에 부착한 표식을 추적한다.

실험2) 경사면에서의 진동
① 그림2와 같이 스탠드를 사용하여 장치를 기울인다.
② 동영상 녹화를 시작하면서 수레의 초기 진폭 를 적당하게 선택하여 진동시킨다.
③ 용수철 2개를 직렬로 연결하여 ②의 과정을 반복한다.
④ 용수철 2개를 병렬로 연결하여 ②의 과정을 반복한다.
⑤ 촬영한 동영상을 Tracker 프로그램을 이용해 활차에 부착한 표식을 추적한다.

참고 자료

부산대학교 물리학교재편찬위원회, 일반물리학실험 제4판, 청문각, 2017