단진동 운동

소개

포항공대 일반물리실험 에이쁠 보고서입니다. .^ㅡ^

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결론
6. 고찰
7. 참고문헌 및 참고사이트

본문내용

1. 실험목적
― 단진자의 주기와 관계되는 양들을 살펴보고 중력가속도(g)의 값을 측정한다.
2. 실험원리
(1) 단진동 운동
① 단진동 운동
<Figure 1>과 같이 어떤 물체가 점 O를 중심으로 반지름 A인 원운동을 하고 있다. 이 때 그림의 왼쪽에서 원운동 하는 물체에 빛을 비추었다면 이 물체의 그림자의 궤적은 그림의 오른쪽과 같이 사인함수의 주기적인 운동을 계속하게 될 것이다. 이 때 y축 상의 그림자의 변위 y는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

이와 같은 물체의 운동을 단진동이라고 한다. 이 때 변위 y의 최대값 A를 단진동의 진폭, 각 를 위상, 물체의 그림자가 한 번 왕복하는 데 걸리는 시간 T를 단진동의 주기라 한다. 주기 T는 물체의 원운동의 주기와 같다. 또 단위시간(1초)동안에 왕복하는 횟수 를 진동수라고 하며, 그 단위로는 Hz가 사용된다. 주기 T, 각속도 , 진동수 사이에는

의 관계가 성립한다.
② 단진동하는 물체에 작용하는 힘
<Figure 2>의 (가)와 같이 반지름 A, 각속도 로 원운동하는 물체 P에 빛을 왼쪽에서 비추었을 때 P의 그림자 Q의 변위 는

가 된다.
그림의 (나)에서 원운동하는 물체 P의 속력은 이므로 단진동하는 점 Q의 속력 v는

가 된다. 즉, 단진동하는 물체의 속력은 중심을 지날 때 가장 빠르고 양끝으로 갈수록 느려져 양끝에서 속도는 0이다.
그림의 (다)와 같이 원운동하는 물체 P의 가속도는 원의 중심을 향하고 그 크기는 이다. 따라서 단진동하는 점 Q의 가속도 a는

참고자료

· ⑴ 하이탑 물리 Ⅱ, 김종권, 이강석