(ㅅㅅㄷ)물리1 실험 단조화 결과/예비

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본문내용

1. 실험목적
스프링에 매달린 질량의 운동이 단순 조화 운동임을 컴퓨터 인터페이스를 통해 확인하고 운동주기를 구한다. 또, 물체의 운동에너지와 위치에너지의 교환을 이해한다.

2. 이론 및 원리
1.단진동
아래의 그림과 같이 등속 원운동을 하는 물체에 수평 방향으로 햇빛과 같은 평행 광선을 비추어 주면 물체의 그림자가 벽에 나타난다. 이 때 벽에 나타난 그림자는 일직선상에서 상하로 일정하게 반복되는 운동을 한다. 이와 같이 주기적인 왕복 운동을 단진동이라고 한다.

위의 그림과 같이 물체가 반지름 A인 원주상을 각속도 로 등속 원운동을 하여, 저 S를 지나 시간 t후에 각 만큼 회전하였다면 이 그림자의 위치 x는
x = Asin= Asint
가 된다. 따라서 그림자의 위치는 시간에 따라 일정한 주기로 사인 곡선을 그리며 반복된다. 이 때 그림자의 중심점 O 로부터 최대 변위의 크기 A를 진폭이라고 하고, 한 번 왕복하는 데 걸린 시간 T를 주기, 단위시간동안에 왕복하는 횟수를 진동수 라고 한다. 주기T, 진동수, 각속도 는 다음과 같은 관계에 있다.
T =
2.복원력
그림(가)와 같이 원주상에서 운동하는 물체의 속도는 방향이 원의 접선 방향이고, 크기가 =A이므로 그림자의 속도 v는 v=
가 된다. 또, 그림 (나)와 같이 물체의 가속도 는 방향이 원의 중심이고 크기가 이므로 그림자의 가속도 a는 다음과 같다.

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참고자료

· 없음