일반물리실험1 7주차 물리 진자/자유낙하 운동 실험(A+)

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 데이터 정리
3. 결과 분석
4. 질문
5. 토의
6. 참고문헌

본문내용

4. 질문
(실험 1)
1) 단진자와 물리진자는 어떻게 다른가?
단진자는 무시 가능한 질량을 가진 실이나 막대에 추가 연결되어 질량중심에 모든 질량이 집중된 형태의 이상적인 진자를 의미한다. 이와는 달리 물리진자는 질량이 질량중심에 집중되어 있지 않고 진자 전체에 분포되어 있으므로 질량중심점에서의 병진 운동과 회전 운동을 고려해야 한다. 이 과정에서 관성모멘트가 사용된다. 진자 운동의 복원력에서의 모멘트팔은 단진자에서는 실의 길이 L이고, 물리진자에서는 물체를 매단 지점에서부터 질량 중심까지의 거리 h로 차이가 있다.

2) 물리진자의 질량중심과 회전축 사이의 거리 h와 주기 s 사이의 관계는 어떻게 되는가?
막대형 물리진자의 주기 T는 다음과 같다.
T=2π√((L^2+12h^2)/12gh)
본 실험에서 사용된 데이터를 바탕으로 물리진자의 길이 L=0.5 m, 중력가속도 9.81 m/s^2를 대입하여 T와 h에 대한 식으로 나타낸 후, T와 h를 각각 y, x로 갖는 그래프를 나타내면 다음과 같다.

참고자료

· 데이비드 할리데이, 일반물리학, 2021, 11판, 텍스트북스, p319-321
· GRACE: Gravity Recovery and Climate Experiment;
· https://www2.csr.utexas.edu/grace/