[일반물리실험]단순조화운동과 강제진동 실험 보고서

소개

* 일반물리, 대학물리 실험을 수강하는 대학생에게 필요한 실험보고서 입니다.
* 이번 보고서는 첫번째 실험인 [낙하운동과 중력가속도 측정]에 대해 실험전 예비보고서와 실험후 결과를 정리한 결과보고서가 있습니다.
* Y대학교 물리실험수업에서 만점을 맞은 보고서입니다.
* 개별적으로 쓴 보고서이기 때문에 보고서 중복의 염려도 없습니다.
* 실험결과표와 그래프를 모두 스캔해서 컬러그림으로 첨부했습니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결과분석
7. 토의 및 건의사항
8. 참고문헌

본문내용

4. 실험방법
장치의 셋업
(1) 인터페이스 전원을 켠 다음 컴퓨터를 켜고 데이터스튜디오 프로그램을 실행한다.
(2) 모션센서의 디지탈 잭 2개를 순서대로 노란색(pulse)은 채널 1에 검은색(echo)은 채널 2에 각각 연결(순서가 바뀌면 안됨)하고 프로그램에서도 모션센서 아이콘을 설치해준다.
(3) 모션센서 아이콘을 더블클릭하여 Measirement 탭-position 만 선택, Motion sensor 탭- Trigger Rate(작동속도; 디폴트값 10Hz)는 그대로 놔둔다.
(4) A베이스에 지지막대(1.1m)를 세우고 상단에 멀티클램프를 이용하여 막대클램프를 [그림2] 우측과 같이 고정하고 끝에 스프링을 걸고 나사로 고정해준다.
(5) 스프링 상수의 결정
먼저, 스프링의 한쪽 끝에 질량을 매달때 늘어난 길이를 측정하여 스프링 상수를 결정해보자.
질량의 변화에 따른 길이의 변화를 자로 잴수도 있겠지만 더욱 정밀한 자, 모션센서를 사용하여 수동 샘플링의 방법으로 실험을 진행해보자.
① 버튼을 누르고 Name에는 "질량의 변화" Units에는 "g"를 쓰고- "확인" 한다. 좌하단 테이블아이콘을 좌상단의 질량의변화(g)로 끌고가서 테이블윈도우를 띄우고 다시 생성된 좌하단 Table1을 모션센서로 끌고가면 테이블이 준비된다.
② 지지막대와 클램프를 사용하여 스프링을 수직으로 자유롭게 움직일 수 있도록 매달고 스프링의 끝에 추걸이와 10g 을 매단다. (스프링이 약간 늘어난 상태로 시작한다.)
③ 모션센서(Dip 스위치는 wide)의 센서부분을 상향으로 맞추어 스프링에 수직하게 바닥에 놓고 스프링이 진동하지 않도록 정지시킨다.
④ 버튼을 누르면 버튼이 모양으로 바뀌고 모션센서의 거리측정값이 표시되는데 Keep를 누르면 좌측과같은 대화 상자가뜨고 여기에 10 을 입력하고 OK 한다.
⑤ 그러면 데이터테이블 한줄이 작성되고 다음, 질량을 20g으로 변화시키고 평형상태를 유지한 다음 다시 Keep를 누르고 20을 입력한다.
⑥ 질량을 80g까지 증가시키며 위의 과정을 반복하고 최종적으로 끝낼 때는 을 클릭하여 데이타 저장을 끝낸다.
⑦ 다음, 아래와 같이 계산기 윈도우를 이용하여 힘에 따라 늘어난 거리의 그래프를 직접 표시해보자
⑧ 왼쪽상단(Data영역)에 계산식 F 와 m 이 각각 표시되어 나타날 것이다. 그래프 아이콘 을 F로 끌어가서 그래프윈도우를 띄운 다음, y축은 `힘 F(N)`, x축은 `늘어난길이 x(m)`를 선택한다. Curve fit ⇒ Linear Fit을 이용하여 직선의 기울기로부터 스프링상수 k값을 구한다.
(2) 단순조화운동 (Simple Harmonic Motion)
① 앞의 실험파일을 적당한이름으로 저장하고 File-New Activity 하여 초기화하고 모션센서를 다시 설치한다. 표시된 모션센서 아이콘을 더블클릭하여 Measurement 탭에서는 Position만 선택하고 Motion Sensor탭의 작동속도(Trigger Rate)는 50Hz 정도로

참고자료

· 하이탑 고등학교 물리2
· Giancoli "physics" 6th edition
· 네이버 백과사전
· http://kin.naver.com/browse/db_detail.php?d1id=9&dir_id=906&docid=42126&ts=1057054574http://kin.naver.com/browse/db_detail.php?d1id=11&dir_id=110209&docid=1131500&ts=1099980069
· http://kin.naver.com/browse/db_detail.php?d1id=11&dir_id=110209&docid=816713&ts=1085145436