줄의 진동과 발란싱실험

목차

1. 실험 개요
2. 실험의 목적
3. 실험 장비
4. 관련 이론
5. 실험 과정
6. 실험 고찰

본문내용

◆ 실험 개요
(1) 줄의 진동
모든 물체에는 물체의 고유 진동수가 존재하게 되는데, 이 고유진동수와 동일한 외부의 진동수가 물체에 들어오게 되면 물체는 공진 하는 현상을 일으킨다. 양단이 고정된 줄이 있다고 생각해보자. 줄은 연속계이며 양단은 고정되어 노드점이 된다. 줄의 고유 진동수와 같은 진동수를 줄에 넣어준다면 줄은 특정한 형태로 진동을 하게 될 것이다. 이번 실험은 이런 연속계에서 진동수의 변화에 따른 줄의 운동을 관찰 할 것이다.

(2) 발란싱(balancing) 실험
고정된 축에서 회전하는 물체가 있다. 이 물체는 축을 기준으로 회전 운동을 하게 되는데 이때 축이 물체의 무게 중심이 아닌 다른 곳에 고정되어 있거나 질량이 고르게 분포되어 있지 않다면 회전 하는 물체는 일정하지 않은 속도로 회전하게 될 것이다. 이렇게 물체의 질량이 고르게 분포되지 못 했을 경우 balance를 맞추어 주어야 하는 필요성이 있는데, 이를 위해 발란싱(balancing) 실험을 하여 질량을 보정해 준다.

◆ 실험의 목적
(1) 줄의 진동
연속계인 줄의 한쪽을 고정 시키고 남은 한쪽에는 줄을 진동시켜 줄 수 있는 가진기에 고정시킨다. 기구를 통해 줄을 진동시키고 진동수에 따른 줄의 진동을 관찰하여 줄의 장력과 고유진동수를 실험값과 비교한다.

(2) 발란싱(balancing) 실험
원판의 질량을 회전운동 시켜 발란싱을 하는 실험이다. 원판을 모터에 고정시키고 회전운동을 시킨다. 회전 운동 전에 원판의 임의의 지점에 일정의 질량을 붙여 질량의 불균형을 주고 매개질량으로 불균형 지점의 정보를 얻는다. 그리하여 보정질량으로 마지막으로 발란싱을 확인하는 실험을 한다. 이로 인해 질량의 불균형 점을 찾을 수 있으며 이에 180도 방향으로 같은 질량을 준다면 물체의 발란싱 작업을 하여 불균형 회전운동을 잡을 수 있다.

참고 자료

없음