물리학및실험1 (9) 조화 운동

목차

Ⅰ. 서론
1. 실험 목적
2. 실험 이론
2.1. 단순 조화 운동
2.2. 감쇠 조화 운동
2.3. 강제 진동

Ⅱ. 본론
1. 실험 장비
2. 실험 방법
2.1. 감쇠 조화 운동
2.2. 강제 진동
3. 실험 결과

Ⅲ. 결론

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 서론
1. 실험 목적
스프링에 연결된 카트의 운동을 통해 진동을 관찰하고 조화 운동을 이해한다.

2. 실험 이론
2.1. 단순 조화 운동
변위가 시간의 사인함수 또는 코사인함수로 표현되는 진동을 조화운동이라고 부른다. 일반적으로 물체에 변위를 부여했을 때 그 변위에 비례하는 크기의 복원력이 작용하면 물체는 조화진동을 한다. 탄성체의 역학적 진동이 전형적인 예이며, 그 밖에 발진회로에서의 전기적 진동 또는 공간에서 전자기장의 진동(전자기파) 등 많은 진동현상에 나타나는 기본적인 진동이다. 그러나 실제로 존재하는 진동체에서는 대부분의 경우 변위에 대한 복원력이 변위에 정확히 비례하지 않으므로 완전한 조화진동이 아닌 경우가 많다.
스프링 끝에 매달린 물체를 잡아당겼다가 놓으면 물체는 용수철의 원래 길이를 평형점으로 하여 좌우로 진동한다. 만약 물체에 작용하는 마찰력이 없다면 물체는 단순 조화 진동(simple harmonic oscillation)한다. 단조화 진동하는 진자를 어떻게 수치적으로 해석할 수 있는지 살펴보고, 카트가 감쇠력(damping force)을 받을 때 물체의 진동은 어떻게 변하는지를 알아보자. 아래 그림을 클릭하면 시뮬레이션을 해볼 수 있다.

<중 략>

Ⅲ. 결론
변위가 시간의 사인함수 또는 코사인함수로 표현되는 진동을 조화운동이라고 부른다. 일반적으로 물체에 변위를 부여했을 때 그 변위에 비례하는 크기의 복원력이 작용하면 물체는 조화진동을 한다. 탄성체의 역학적 진동이 전형적인 예이며, 그 밖에 발진회로에서의 전기적 진동 또는 공간에서 전자기장의 진동(전자기파) 등 많은 진동현상에 나타나는 기본적인 진동이다. 그러나 실제로 존재하는 진동체에서는 대부분의 경우 변위에 대한 복원력이 변위에 정확히 비례하지 않으므로 완전한 조화진동이 아닌 경우가 많다.

카트의 질량, 진폭 및 용수철의 힘 상수가 변화할 때 계의 주기(또는 진동수)는 어떻게 변하는가?
카트의 질량만 변화하고 나머지 조건이 일정한 경우, 주기가 증가함을 확인할 수 있다. 진동수는 주기의 역수이므로 진동수는 감소한다.

참고자료

· 「조화 운동」, 『서울시립대학교 교양물리』. (2017.06.19.)
· 「조화 진동자」, 『위키백과』,<https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A1%B0%ED%99%94_%EC%A7%84%EB%8F%99%EC%9E%90> (2017.06.19.)