[A+실험 보고서]고전역학 실험-진자의 주기, 진자운동 실험

목차

① 실험목적
② 관련이론
③ 실험 준비물
④ 실험 방법
⑤ 실험 결과
⑥ 결과 분석
⓻ 참고 자료

본문내용

① 실험 목적

진자는 매우 규칙적인 운동을 한다. 그렇게 때문에 진자는 오랜 세월 동안 그리니치 천문대에서 천문학적 측정을 하는 시계의 중심으로 사용되어 왔다. 진자 운동 실험을 위해서 절제된 실험을 해야 한다. 실험을 할 때마다 한 가지 변수만을 바꾸면서 측정을 해야 한다. 절제된 실험을 수행하는 것은 실험의 기본원칙이다. 이 실험에서는 포토게이트를 이용하여 진자의 주기를 측정할 것이다.

➁ 관련 이론

그림은 질량중심을 통과하지 않는 임의의 축에 대하여 자유롭게 흔들릴 수 있는 강체(剛體)를 나타낸다. 이러한 배치가 작은 각 변위에 대하여 단순조화운동을 하는 물리진자를 구성한다. 물리진자의 실제적인 예는 사람의 팔과 다리를 들 수 있다.
복합진자(複合振子)·실체진자(實體振子)라고도 한다. 시계의 추는 일종의 물리진자이다. 수평축(받침점)으로부터 물체의 무게중심까지의 거리를 h, 물체의 질량을 m, 받침점 둘레의 관성모멘트를 I라 하면 물리진자의 각속도는 다음과 같다.

그리고 진동주기 T는 다음과 같다.

이때 l을 그 진자의 등가단진자의 길이라 하고, 진자가 정지해 있을 때는 받침점에서부터 수직으로 l의 거리에 있는 점을 그 진자의 진동중심이라 한다. 진동중심을 새로운 받침점으로 하여 진동(振動)시키면, 전에 받침점이 있었던 곳이 진동의 중심이 된다. 가역진자(可逆振子)는 물리진자의 성질을 이용한 것이다.

참고자료

· 고전역학 실험서(디지스트-이기준,최승호,박기성 저)
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1095787&cid=40942&categoryId=32227
· [네이버 지식백과] 물리진자 [physical pendulum, 物理振子] (두산백과)