일반물리실험 단순조화진동자의 주기 측정/ 비탈면 위에서의 진동/ 용수철의 직렬, 병렬연결/연성조화진동 A+ 레포트 (만점)

소개

일반물리실험 단순조화진동자의 주기 측정/ 비탈면 위에서의 진동/ 용수철의 직렬, 병렬연결/ 연성조화진동 레포트입니다.
레포트 점수 50/50, 최종성적 A+ 받았습니다.
실험 데이터 및 데이터를 이용해 그린 그래프, 실험 사진, 이론에 따른 예측 결과와 실제 실험을 통해 도출된 결과, 매뉴얼에 포함된 질문과 그 대답 등이 포함되어 있습니다.

목차

1. 실험 목적
1.1. 단순 조화 진동자의 주기 측정
1.2. 비탈면 위에서의 진동
1.3. 용수철의 직렬 및 병렬연결
1.4. 연성조화진동

2. 데이터 정리
2.1. 단순 조화 진동자의 주기 측정
2.2. 비탈면 위에서의 진동
2.3. 용수철의 직렬 및 병렬연결
2.4. 연성조화진동

3. 결과 분석
3.1. 단순 조화 진동자의 주기 측정
3.2. 비탈면 위에서의 진동
3.3. 용수철의 직렬 및 병렬연결
3.4. 연성조화진동

4. 질문
4.1. 단순 조화 진동자의 주기 측정
(1) 글라이더에 싣는 질량이 무거워짐에 따라 진동주기가 빨라지는가 느려지는가?
(2) 만약 평형 위치에서 잡아당기는 거리가 변화하면 주기 또한 변화하는가?
4.2. 비탈면 위에서의 진동
(1) 경사각이 변함에 따라 주기가 달라지는가?
(2) 만약 경사각이 90도가 되면 주기는 어떻게 되겠는가?
4.3. 용수철의 직렬 및 병렬연결
(1) 직렬연결과 병렬연결 중 어떤 때 k_유효=2k인가?
(2) 직렬연결과 병렬연결 중 어떤 때 k_유효=1/2 k인가?
(3) 양쪽 연결은 직렬연결인가? 병렬연결인가?

5. 토의
5.1. 실험 검토
5.2. 오차 분석 및 개선방안
5.3. 이론을 확인할 다른 실험 제안
5.4. 응용 가능성

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 단순 조화 진동자의 주기 측정
조화 진동자의 진동 주기를 측정하고, 이론값과 비교한다.

1.2. 비탈면 위에서의 진동
비탈면의 각도를 달리하며 추가 달린 용수철의 진동주기를 측정하여 이론값과 비교한다.

1.3. 용수철의 직렬 및 병렬연결
직렬 연결과 병렬 연결된 용수철의 진동 주기를 측정하여 용수철 한 개의 진동주기와 비교한다.

1.4. 연성조화진동
용수철 3개에 의해 연결된 자유도 2인 진동자의 진동주기를 측정하여 이론값과 비교한다.

2. 데이터 정리
2.1. 단순 조화 진동자의 주기 측정
<용수철상수 측정>
용수철 1
글라이더의 질량 = 0.1991kg

<중 략>

5. 토의
5.1. 실험 검토
(1) 단순 조화 진동자의 주기 측정
단순 조화 진동자의 주기 측정 실험의 경우, 이론적으로는 글라이더에 싣는 질량이 무거워짐에 따라 진동주기가 느려져야 한다. 실제로 실험을 통해 측정된 진동 주기는 용수철 1에서 글라이더만을 가지고 측정했을 때는 3.66s였으나, 글라이더에 100g의 질량을 얹어 실험했을 때는 4.22s로 글라이더의 무게 증가에 따라 진동주기가 느려졌음을 볼 수 있었으며, 용수철 2에서 또한 글라이더만을 가지고 측정했을 때의 진동주기값 3.82보다 글라이더에 100g의 질량을 더 얹었을 때의 진동주기 값 4.80s가 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 그러나 경향성이 아닌 이론값과 실험값, 값 자체를 비교하였을 때는 용수철 1과 용수철 2에서 모두 이론적인 진동주기 값과는 큰 오차를 보이는 것을 볼 수 있었다.

참고자료

· 일반물리학실험 매뉴얼
· Richard Wolfson, 핵심물리학, 4판, 청문각, 2020, p113~116
· 물리학백과, 맥놀이
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537012&cid=60217&categoryId=60217