물리진자 운동 실험

KyonKyon
최초 등록일
2018.11.28
최종 저작일
2018.03
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목차

1. 실험기구
2. 실험이론
3. 실험방법

본문내용

1 실험기구

회전 운동 센서(Motion Sensor) : 물리진자의 운동을 측정해줌
실과 추 : 물리진자를 구성
지지막대, 스탠드

단진자의 진자운동에 의한 주기를 구해본다. 진자의 길이변화에 따른 주기와의 상관관계를 확인해보고, 추의 질량변화에 따라 주기에 변화가 있는지 조사해본다. 진자의 각도가 운동에 어떤 영향을 미치는지 실험해 보고 단조화운동에 대해 토의해본다.

2 실험이론

① 단조화운동이란?

규칙적인 순환을 반복하는 운동을 주기운동 또는 진동이라고 부른다. 예를 들어, 용수철은 Hooke 의 법칙을 따르며 용수철에 매달린 물체는 항상 평형점으로 복원시키려는 복원력을 받는다.
이와 같이 평형으로부터 변위에 비례하는 복원력을 받으며 평형점을 기준으로 주기운동을 하는 것을 단조화운동이라 한다.

② 단진자 운동

단진자는 중력장에서 무게가 없고, 늘어나지 않는 줄에 매달린 점질량으로 구성된 이상적 모형이다.
평형점에서 벗어난 점질량은 F=mgsinθ의 복원력을 받아, 반지름 l 을 갖는 원의 호를 따라 주기운동한다. 여기서 각 θ가 작으면 sinθ는 θ는 거의 같게 되어 복원력 F 는 다음과 같이 된다.

< 중 략 >

4 실험 방법

4-1. 기기 및 장치 setting

① Rotary motion sensor를 스탠드에 연결하고, 물리진자를 Rotary motion sensor에 연결하여 진자 운동을 함에 따라 각도를 읽어 들일 수 있게 장치한다.
② Samle rate는 최소 50Hz가 되도록 변경한다.
③ Angular position의 단위를 degree로 선택
④ Division/Rotation을 1440으로 선택

4-2. Data Recording

① Start 버튼을 누르고 그래프를 확인하면서 원하는 각도에 도달했을 때 진자를 놓아주고 주기를 측정한다.
② 각 구간 주기의 평균값을 구해주면 좀 더 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

참고 자료

없음
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