부산대학교 일반물리학실험 보고서 단조화운동

소개글

a+받았습니다.
실험 원리도 책에 없는 내용까지 조사해서 점수 잘받았습니다.
그래프작성을 위한 엑셀파일도 같이 올립니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
단조화 운동을 하는 물체의 운동 방정식과 해를 살펴보고 주기를 측정함으로써 단조화 운동을 하는 물체의 특성을 배운다.

2. 실험 원리
단조화 운동은 물리학에서 자연계의 현상들을 기술하는데 중요한 역할을 한다. 용수철에 매달린 물체, 진자 등은 근사적으로 단조화 운동으로 기술 될수 있기 때문이다. 이 실험에서는 조작변인으로 질량, 용수철 상수 등 여러 가지 변수를 두었을 때 물체의 진동하는 상태가 어떻게 달라지는가를 관찰한다.
물체가 두 개의 용수철 끝에 매달려 있는 경우에 평형점..

<중 략>

용수철의 합성
용수철상수가 k인 두 개의 용수철을 직렬로 연결하고 F라는 힘을 작용하면 두 용수철은 각각 F/k 만큼 늘어날 것이다. 따라서 전체 늘어난 길이는 x' = 2F/k 이다. 그러므로 전체의 용수철상수는 k' = F/x' = k/2가 되어 하나일 때의 반으로 줄어든다.

한편 병렬로 연결하고 길이 x 만큼 두 용수철을 늘이기 위해서는 2배의 힘 F' = 2kx가 필요하다. 그러므로 전체의 용수철상수는 k' = F'/x = 2k가 되어 하나일 때의 두 배가 된다. 즉, 용수철은 직렬로 연결하면 같은 힘으로 더 길게 당길 수 있고, 병렬로 연결하면 같은 길이를 당기는 데 더 큰 힘이 든다.

3. 실험 기구 및 재료
트랙, 수레, 저울, 용수철, 도르래, 수평계, 초시계, 실, 추와 추걸이

4. 실험 방법
실험1 수평면에서의 진동
① 수레의 질량을 측정하고 장치한 후 수평계를 이용하여 트랙의 수평을 조정한다.
② 용수철을 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점 위치를 기록한다.
③ 추걸이를 도르래를 거쳐 수레에 연결한다.
④ 추의 질량(m)을 증가시키면서 수레의 위치와 추의 질량(추걸이 질량 포함)을 기록한다.
(추의 질량을 너무 크게 하면 용수철이 손상된다.)
⑤ 힘 F(=mg)와 평형점으로부터의 위치 x에 대한 그래프를 그린다. 그리고 최소 제곱법을 이용하여 직선의 기울기를 구한다.

참고 자료

부산대학교 물리학교재편찬위원회『일반물리학실험』제4판 (청문각,2017) 160~163쪽
두산백과 용수철 상수
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1254255&cid=40942&categoryId=32227

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