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컴퓨터로 하는 물리학 실험 8.진동과 에너지2025.05.141. 단순조화진동 단순조화진동은 운동 방향으로 훅의 법칙을 따르는 알짜 힘만이 작용하여 진폭과 진동수가 일정한 사인곡선 모양으로 나타난다. 알짜 힘이 작용할 경우 용수철 상수 k는 F_s = -kx = ma = (ma)/x로 나타낼 수 있다. 2. 진동하는 계의 에너지 진동하는 계에서의 탄성 위치 에너지와 운동 에너지는 각각 PE_s = (1/2)kx^2, KE = (1/2)mv^2로 구할 수 있다. 진동하는 계의 총 에너지는 이들 탄성 위치 에너지와 운동 에너지를 합한 것과 같다. 3. 실험 결과 분석 실험 1에서는 변위가 최대가...2025.05.14
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차량 주행 간 진동에너지를 이용한 에너지하베스팅 시스템2025.05.041. 에너지 하베스팅 본 연구에서는 자동차가 노면을 주행 시 발생되는 진동에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 '에너지하베스팅 시스템'의 가능성을 확인하였다. 압전소자를 이용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하고 저장할 수 있는 회로와 진동수 조절이 가능한 가진기를 제작하여 압전소자에 가해지는 진동에너지를 조절하는 실험을 진행했다. 이를 통해 진동수와 전력생성량간의 상관관계를 확인하였다. 2. 차량 진동 에너지 차량 주행 시 발생하는 진동에너지를 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 차량 내부배터리 충전이나 차량 탑승 중에...2025.05.04
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정리문] <역학> 5. 단진동2025.01.131. 진동의 정의와 일차원 진동 진동은 특정하게 정해진 유한한 영역 내에서만 행해지는 운동을 말하며, 진동자는 진동을 하는 입자를 의미한다. 진동자의 운동영역 근방에는 반드시 진동자의 안정 평형점이 존재해야 한다. 진동자에 작용하는 알짜힘은 입자의 위치와 속도, 시간의 함수이며, 이를 Taylor 급수로 전개하면 진동자의 강성텐서와 감쇠텐서, 구동력으로 나타낼 수 있다. 2. 조화진동 조화진동은 진동자에 작용하는 알짜힘이 선형 관계를 만족하는 경우를 말한다. 이때 진동자의 운동방정식은 2계 선형 미분방정식으로 표현되며, 일반해는 c...2025.01.13
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LC진동 정리2025.05.011. LC진동의 정성적 분석 축전기의 전기장과 유도기의 자기장이 진동하는 현상을 전자기 진동이라고 하며, 회로 내 전자기 진동이 일어날 때 회로가 진동한다고 한다. 진동하는 LC회로에서 에너지는 주기적으로 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이를 왕복한다. 저항이 없는 이상적인 LC회로에서는 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이에서 발생하는 에너지 전환 이외에 다른 에너지 전환은 없으며, 에너지 보존으로 인해 진동은 무한히 계속될 것이다. 2. LC진동의 정량적 분석 LC진동하는 회로의 전체 에너지는 유도기의 자기장에 저장된 에너...2025.05.01
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LC진동에 대해서2025.05.011. LC진동의 정성적 분석 축전기의 전기장과 유도기의 자기장이 진동하는 현상을 전자기 진동이라고 한다. 회로 내 전자기 진동이 일어날 때 회로가 진동한다고 한다. 진동하는 LC회로에서 에너지는 주기적으로 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이를 왕복한다. 저항이 없는 이상적인 LC회로에서는 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이에서 발생하는 에너지 전환 이외에 다른 에너지 전환은 없으며, 에너지가 보존되기 때문에 진동은 무한히 계속될 것이다. 2. LC진동의 정량적 분석 진동하는 LC회로의 전체 에너지는 유도기의 자기장에 저장된 ...2025.05.01
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용수철 진동과 공진 실험 예비리포트2025.01.111. 자유 진동과 강제 진동 이 실험에서는 용수철에 의해 진동하는 물체에서 자유 진동과 강제 진동의 특성을 이해하는 것이 목적입니다. 자유 진동은 외부 힘 없이 물체 자체의 특성에 의해 진동하는 것이고, 강제 진동은 외부에서 주기적인 힘을 가해 물체를 진동시키는 것입니다. 실험에서는 용수철에 질량을 달아 자유 진동을 관찰하고, 스탠드를 주기적으로 눌러 강제 진동을 만들어봅니다. 2. 용수철 상수 측정 실험에서는 먼저 용수철 상수 k를 측정합니다. 용수철의 한쪽 끝을 고정하고 다양한 질량의 추를 달아 늘어난 길이를 측정하여 용수철 상...2025.01.11
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2022년 전남대학교 일반물리실험1 실험 7. 용수철 진동과 공진 [A+]2025.05.021. 용수철 상수 측정 실험을 통해 다양한 질량의 추를 용수철에 매달아 늘어난 길이를 측정하고, 이로부터 용수철 상수 k를 구하였다. 추의 질량이 증가함에 따라 용수철 상수 k의 값도 증가하는 것을 확인하였다. 2. 용수철 진동과 에너지 변환 용수철에 추를 매달고 진동시켰을 때, 최고점, 중앙점, 최저점에서의 중력 위치 에너지, 탄성 위치 에너지, 운동 에너지를 계산하였다. 총에너지 보존 가정 하에 중앙점에서의 운동 에너지를 추정하고 물체의 속력을 추정하였다. 3. 고유 진동수 용수철과 추의 진동 주기를 측정하여 진동수(f=1/T)...2025.05.02
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[A+] 일반물리실험1 7. 용수철 진동과 공진 실험 결과리포트2025.01.111. 용수철 진동 이 실험에서는 용수철에 의해 진동하는 물체에서 자유 진동과 강제 진동의 특성을 이해하는 것이 목적이었습니다. 실험에서는 용수철 상수 k를 측정하고, 용수철 진동 중 에너지 변환을 분석하였습니다. 또한 고유 진동수와 강제 진동에 대해 살펴보았습니다. 실험 과정에서 오차가 발생한 이유는 추와 스프링이 상하로만 이동하지 않고 좌우 방향으로도 이동했기 때문이며, 정확한 측정 장치가 없었기 때문입니다. 고유 진동수 측정 과정에서도 일정한 힘과 주기로 스프링을 진동시키지 못한 것이 오차 요인이었습니다. 2. 용수철 상수 측정...2025.01.11
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일반물리실험1 결과보고서 7.단순조화운동2025.05.131. 용수철 상수 k 측정 용수철의 한쪽 끝을 스탠드에 고정하고 질량이 다른 몇 개의 추를 용수철에 매달아 늘어난 길이를 측정하여 용수철 상수 k를 구했다. 사용한 질량에 따라 용수철 상수 k의 값이 어떻게 달라지는지 확인했다. 실험 중 용수철을 교체할 때마다 같은 방법으로 k값을 측정했다. 2. 용수철 진동 중 에너지 변환 용수철에 적당한 질량의 추를 걸고 평형상태에서 용수철을 조금 더 잡아당긴 뒤 그 위치(h1)를 측정했다. 추를 놓으면 추가 상하로 진동하며, 추가 최고점에 올라갔을 때의 위치(h2)를 측정했다. 추의 운동 중 ...2025.05.13
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[A+] 용수철진동과 공진 결과보고서2025.05.151. 단순조화운동 단순조화운동은 주기적으로 반복되는 운동으로, 진동 주파수를 결정하는 요소는 질량과 용수철 상수입니다. 용수철에 의해 진동하는 물체에서 자유 진동과 강제 진동의 특성을 이해할 수 있습니다. 2. 용수철 상수 측정 용수철에 다양한 질량의 추를 매달아 늘어난 길이를 측정하여 용수철 상수 k를 구할 수 있습니다. 이를 통해 용수철에 작용하는 힘의 크기와 추에 의해 생기는 힘의 크기 간의 관계를 이해할 수 있습니다. 3. 용수철 진동 에너지 변환 용수철에 질량이 있는 추를 매달고 진동시키면 중력 위치 에너지, 탄성 위치 에...2025.05.15
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