진동실험 (진동식 유도)

소개글

외력에 의해 가진되는 진동을 강제진동이라 한다. 강제진동일 때 변위의 진동수는 가진
력의 주파수와 같게 된다. (이 진동시스템에서는 약간밖에 찾을 수 없지만,) 외력에 의한
총 변위 중 마찰과 감쇠효과가 차지하는 양은 시간이 흐름에 따라 점차적으로 줄어든다.
시간이 충분히 흐르면, 초기조건이나 시스템의 고유진동수에 관계없이 가진주파수로 진
동하게 된다. 이 실험에서 사각 단면 보가 강제진동을 할 때의 응답이 가진 주파수와 같
게 진동하고 또 고유진동수를 구하여 공진이 일어나는 현상을 통해서 이론적으로 구한
값과 실험적으로 나타나는 고유진동수를 비교할 수 있다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
mx`` + cx`+kx = f
강제진동 수식 유도
3. 실험 측정 DATA SHEET
4. 실험방법 및 측정치
5. 결과 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
외력에 의해 가진되는 진동을 강제진동이라 한다. 강제진동일 때 변위의 진동수는 가진
력의 주파수와 같게 된다. (이 진동시스템에서는 약간밖에 찾을 수 없지만,) 외력에 의한
총 변위 중 마찰과 감쇠효과가 차지하는 양은 시간이 흐름에 따라 점차적으로 줄어든다.
시간이 충분히 흐르면, 초기조건이나 시스템의 고유진동수에 관계없이 가진주파수로 진
동하게 된다. 이 실험에서 사각 단면 보가 강제진동을 할 때의 응답이 가진 주파수와 같
게 진동하고 또 고유진동수를 구하여 공진이 일어나는 현상을 통해서 이론적으로 구한
값과 실험적으로 나타나는 고유진동수를 비교할 수 있다.


2. 실험 이론
( :질량, :감쇠정수, :스프링상수 )
under damped system ( , : damped ratio )
, 일 때 는
--- (1) 로 표현된 선형2차 상미분방정식의 해가
이라면
, 가 되며, 이것을 (1)에 대입하여 정리하면
이 된다.
이 때, 이 식이 항상 0이 되기 위해서 는 시간에 따라 변화하는 값이므로, 괄호안의 값이 0이 되어야 한다.( )

참고 자료

없음