고유진동수 추정 및 측정

소개글

진동계의 고유진동수 계산과 실제 고유진동수와 비교

목차

1. Natural frequency 구하는 법 (에너지법)
2. 고유진동수 이론식 유출
3. 실험결과
4. 비교

본문내용

4. 비교
이론적으로 접근한 고유진동수식에 의해서 구해진 고유진동수는 0.91Hz인데 반해, 30번 반복 실험에 의해 구해진 고유진동수의 평균은 0.88Hz이다. 이 같은 오차의 원인으로는 여러 가지가 있다. 본 실험은 단진자운동을 10회하는 동안의 경과시간을 스톱워치로 측정하는 것이다. 이와 같은 실험과정에서 여러 가지 오차가 발생하게 된다. 우선 10회 왕복운동을 하였을 때 사람이 스톱워치를 조작하여야 하는데, 이 과정에서 일정한 데이터를 얻지 못 하게 된다. 그리고 추가 진자운동을 하는 동안 순수하게 병진운동만 해야 하는데, 실험과정에서는 추가 병진운동과 함께 회전운동을 함께하였다. 위에서 이론적으로 접근할 때, 회전운동에 의한 에너지손실은 감안하지 않았다. 이는 이론값과 실험값간의 오차의 원인이 된다. 이러한 오차를 줄이기 위해서는 광학센서를 설치하여 추의 진자운동의 경과시간을 측정하면 오차는 한결 줄어들 것이다. 또한 추를 진자운동시킬때, 사람 손으로 추를 놓는 것이 아니고, 추를 고정시켰다가 풀어줄 수 있는 기계장치를 사용하여야 한다. 또한 추를 고정할 때 일반 섬유사를 사용하였다. 섬유사는 더 가는 섬유를 꼬아서 만든 구조이기 때문에 구조적으로 추를 매달았을 때 추 자체에 토크를 가한다. 추를 고정할 때 일반 섬유사가 아닌 나일론사나 낚시줄같이 줄 자체에서 추에 토크를 발생시키지 않는 줄로 추를 고정하면 위에서 말하는 오차를 줄일 수 있을 것이다.

참고 자료

없음