<일반물리실험> 실험 7. 용수철 진동과 공진 A+ 결과보고서

소개글

<일반물리실험> 실험 7. 용수철 진동과 공진 A+ 결과보고서입니다.

목차

1. 실험 목적 및 준비물
1) 실험 목적
2) 실험 준비물
3) 주의사항

2. 실험 이론
1) 단순조화운동이란?
2) 진동 주파수를 결정하는 요소는?

3. 실험 내용 및 결과
1) 용수철 상수 k 측정하기
2) 용수철 진동 중 에너지 변환
3) 고유 진동수
4) 강제 진동

4. 실험 분석 및 토론

본문내용

Ⅰ실험 목적 및 준비물
1) 실험 목적: 용수철에 의해 진동하는 물체에서 자유 진동과 강제 진동의 특성을 이해한다.
2) 실험 준비물: 여러 가지 용수철, 여러 가지 질량 추, 스탠드, 클램프, 스마트 폰, 줄자 등
3) 주의사항: 용수철에 과도한 질량을 매달거나 진동폭을 지나치게 크게 하면 탄성 한계 이상으로 용수철이 늘어나 원래의 상태로 복원되지 않으므로 주의한다.

Ⅱ실험 이론
1) 단순조화운동이란?
복원력은 평행상태인 계가 외부 힘에 의해 평형상태에서 벗어나면, 다시 평형상태로 계를 되돌아가려는 힘이다. 많은 물리계에서 복원력은 변위에 비례하는데 복원력이 작용한 운동을 단순조화운동(SHM)이라고 한다.

2) 진동 주파수를 결정하는 요소는?
뉴턴 제2 법칙 F=ma를 단순조화운동에 적용시켜보면 질량 m에 작용하는 힘은 -kx이므로
-kx=ma 이다. (단, x축을 운동 방향으로, x=0을 평형 위치로 택함)
주기 운동을 하므로 주기 함수라고 생각하면 X(t) = Acosωt 로 나타낼 수 있고,
한 순환의 주기를 T라 하면 ωT=2π 이므로 주기 T=2π/ω 이다. 진동수는 주기의 역수 이므로 진동수 f=1/T=ω/2π 이다.

참고 자료

없음