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조화가진 대신 크기가 10N이고 1초동안 힘이 가해지는 주기가 5s인 펄스파가 작용한다고 가정하자.
감쇠기가 없는 운동방정식은 가 된다.
교과서 식(3.6)에서 감쇠기를 뺀 식을 적용하면 가 된다.
0~5초 동안 변위를 계산하면
5~10초 동안 변위를
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운동 상태를 벗어나 실험 장치로부터 이탈하기도 하였다. 또 어떠한 실험에서는 상하방향의 운동뿐 아니라 전후좌우 방향으로의 3차원 운동을 했다. 단순조화운동에서 본 현상이 비슷하게 일어났는데 그러한 것도 오차의 원인이 되었다.
3.
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운동과 위치에너지들의 합이 시간 (또는 변위) 에 대해 일정을 유지하는 것을 알았다. 즉, 그림 4 는 전체에너지가 일정을 유지하는 동안 운동과 위치에너지들의 분포를 보인다.
그림 4 운동 에너지와 위치 에너지 분포
(7) 로부터 간단한 조화
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조화 운동이란 이상적으로 외부의 변인이 없는 상태에서 과감 승쇠가 없이 무한대의 시간으로 계속 단순반복운동인 사이클 운동을 말하는 것이다. 이 때 단순조화운동은 복원력이 변위에 비례해야만 한다. 이번실험에서는 단순조화운동의
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단순조화운동
1. 실험목적
용수철에 매달린 질량의 운동이 단순조화 운동임을 컴퓨로 인터페이스를 통해 확인하고 운동주기를 정밀하게 측정한다. 또 용수철에 매달린 질량과 측정한 평균 주기로 용수철 상수를 구해보자.
2. 실험원리
평
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에 따른 진동주기 를 구한 다.
4)질량 대 의 그래프를 그려 최적 직선을 찾고, 그 직선의 기울기와 절편값을 구한 다. 여기서 직선의 기울기는 이므로 용수철 상수를 구하고, 축 절편은 이므로 이 값으로부터 용수철의 질량 가 조화운동에 미치
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진동수를 계산하라. 표에 이 운동의 주기와 진동수를 기록하라.
11. 단순 조화 운동의 진폭 A는 평형점 으로부터 최대 변위 값이다. 위치그래프에서 진폭값을 재시오. [검사]버튼을 누르면, 그래프의 값을 읽을 수 있을 것이다. 표에 값을 입력
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직선의 기울기와 절편값을 구한다. 여기서 직선의 기울기는 이므로 용수철 상수를 구하고, 축 절편은 이므로 이 값으로부터 용수철의 질량 가 조화운동에 미치는 영향인자 값 를 구해보라. 이때 용수철의 질량은 저울로 측정한다. 없음
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193
0.8192
0.8193
0.8234
0.8001
2.912
(3) 강제진동
6. 결과분석
-단순조화운동에서 측정된 주기의 값과 의 식에 질량과 상수를 입력하여 계산한 주기 사이에 약간의 차이가 있었다. 또한 측정된 주기가 여러 가지 오차의 원인으로 인해 차이가 발생할
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조화운동에 미치는 영향인자 값를 구하면 됩니다.
-결과 및 결과 분석
#1 실험결과
추의질량(kg)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
변위(m)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
라는 결과가 나왔습니다. 즉 그래프에 중력 가속도를 곱하면 용수철 상수가 나옵니다. 구해보면 나옵니
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