단진동운동

목차

1. 개요
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 참고문헌

본문내용

1. 개요
단진자의 주기와 관계되는 양들을 살펴보고 중력가속도(g)의 값을 측정한다.
2. 실험원리
생략: 예비보고서와 동일
3. 실험방법
(ⅰ)  ‘선형가속운동’ 실험에서 와 같이 I-CA을 설치하고, 카메라 설정(AES 1/120 이상), 좌표계 등  설정을 한다.
(ⅱ) 그림과 같이 진자를 스탠드에 매달아 놓는다.
(ⅲ)  진폭을 작게 하여((5°이하)  진자를  움직이는 동시에 화면켑쳐를 한다. 이때 진자의 주기가 5회 이상 되도록 한다.
 이때 진동면이 반드시 평면에 있게 해야 한다.  결과 분석 과정에서 T-X graph을 선택하여 진자의 운동을 관찰해 본다.
(Ⅳ)  추의 질량을 달리하여 (ⅱ) ~(ⅲ) 반복하여 주기를 구한다.
(Ⅴ)  실의 길이를 달리하여 (ⅱ) ~(ⅲ) 반복하여 주기를 구한다
(Ⅵ)  진폭을 크게 해서  (ⅱ) ~(ⅲ) 반복하여 주기를 구한다

<중 략>

단진자의 진폭과 진자의 주기의 관계를 알아보기 위하여 실의 길이(35cm)와 질량(68.1g)을 일정하게 유지하고, 주기가 어떻게 변하는지를 알아보았다.
이론값은 진폭이 클 때, 무시할 수 없는 여러 저항력과 끈의 길이, 추의 반지름을 보정한 주기식을 이용하여 진폭이 클 때의 주기를 계산하였다. 그래프에서 볼 수 있듯이 진폭이 변할수록 주기는 변하지 않지만, 진폭이 커지면 이론값 주기와 실험값 주기와의 오차가 커지는 것을 알 수 있다. 진폭이 커질수록 그래프가 많이 벌어지는 것으로 보아, 진폭이 커질수록 운동에너지의 손실분이 더 커짐을 알 수 있다. 또한 그 정도가 미소진동(Ɵ<<5°)일 때보다 일반적인 각도일 때가 더 컸다. 이것을 상대오차를 계산하여 확인해보자.

참고 자료

포항공과대학교 일반물리학실험 홈페이지
일반물리학실험 김성원 외 북스힐 ISBN 89-88441-20-6
공학 일반물리학실험 최봉수 외 한올출판사
일반물리학실험 한양대학교물리교재연구실 편저 한양대학교출판부
ISBN 89-7218-152-8