커플진자(couple)실험

소개

물리, 기계, 공학실험 하시는분에게 도움이 많이 되실껍니다.

목차

◎ 실 험 조
◎ 실 험 일
◎ 실 험 명
◎ 목 적
◎ 실험내용
◎ 실험 방법
◎ 실험 결과
◎ 분 석
◎ 토 론
◎ 개선 방법

본문내용

couple진자 실험
◎ 목 적
couple진자를 이용하여 중력가속도를 계산 할 수 있다.
◎ 실험내용
① 원 리
위 그림과 같이 탄성체로 연결된 두 개의 단진자중 하나의 진자에 일정한 각()를 주어 왕복운동을 하게 되면 탄성체를 통한 진자의 상호 작용에 의해 또 다른 진자에도 진동이 전달되서 맥동거동을 하게 된다. 2-자유도 진동시스템인 연성진자의 진동운동방정식은 뉴턴-오일러의 방정식으로부터 와 흔들림각 및 가 작은 경우에,
= -- = --
또는 매트릭스형으로
+ = ............(1)
가 된다.
로 가정하여,특성방정식의 근의 고유진동수 과 를 구하면, 각각
= ; =
가된다.
라 하면
이것을 윗식에 대입하면
,
,
,
② 실험 기구 및 장치
◎ 실험 방법
⑴ 두 개의 추중에서 오른쪽에 있는 추를 20를 경사를 준다.
⑵ 20로 올린 추를 그대로 운동시켜 좌우왕복운동 하게 한다.
⑶ 오른쪽 추가 왕복운동을 하면서 연결된 왼쪽 추를 움직이게 하고 왼쪽 추도 같이 왕복운동을 시작한다.
⑷ 왼쪽 추가 왕복운동을 하면서 갑자기 정적인 움직임을 보일 그 순 간을 초시계로 기록한다.
⑸ ⑴~⑷를 5번 한다.
◎ 실험 결과
실험결과 ( , L=1M )
◎ 분 석
실험 결과를 봐 흔히 쓰이는 중력가속도와 많은 차이를 보였고 이는 이 실험이 많은 오차가 있었음을 보여주는 것이다. 5번의 실험에서 주기가 커지면 가속도도 같이 커지는 것을 볼 수 있었습니다.
◎ 토 론
먼저 오른쪽에 있는 추를 정확한 각도에서, 대각선방향으로 흔들리는 것을 막는 것이 굉장히 어려웠고 그 것 때문에 오차가 많이 발생된 것으로 보입니다. 그리고 왼쪽 추가 잠깐 멈추는 그 순간이 애매하여 정확한 주기를 측정하기가 어려웠으며, 주위에 있는 모든 저항( 실과 기구사이에 있는 마찰, 추에 대한 공기저항 등 )을 고려하지 않고 계산을 하여서 오차가 많이 발생된 것으로 보입니다.
◎ 개선 방법
정확한 측정을 위해서는 커플진자 기구와 추를 연결하는 실을 최소한의 마찰로 대각선으로 움직이지 않아야 하며, 정확한 각도로 움직이도록 하는 기구가 절실히 필요합니다. 그리고 정확한 시간 측정을 위해서는 시간측정기계가 필요합니다.

참고자료

· 없음