용수철 진동의 특성 보고서

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본문내용

제 목
용수철 운동의 특성
날짜·조원
2011. 5. 20. 금요일
2309 김홍원
실험목적
1. 여러 가지 변인에 따른 용수철의 운동을 분석할 수 있다.
2. 용수철 주기에 영향을 주는 요인을 알아낼 수 있다.
3. 복원력에 대한 개념을 정리한다.
실험기구
경사대, 수레, 용수철, 질량 조절 추, 초시계, 스탠드, 집게, 저울
이론적 배경
용수철에 매달린 추는 단순조화 진동을 하며, 그 진동주기 T는 추의 질량이 , 용수철 상수 의 함수로서 아래와 같다.
두 개의 용수철을 직렬 또는 병렬로 연결하면 용수철의 유효 탄성상수의 값이 달라진다.
1)직렬연결
용수철의 질량을 무시하면 두 용수철이 각각 늘어난 길이가 더해지므로 전체적으로 늘어난 길이 는 다음과 같다.
따라서 후크의 법칙으로부터 새로운 탄성상수의 값은 다음과 같다.
2) 병렬연결
두 용수철이 늘어난 길이가 같고, 이것이 전체적으로 늘어난 길이가 되므로
따라서 후크의 법칙으로부터 새로운 탄성상수의 값은 다음과 같다.
탐구 방법 및
탐구 개요
가. 탐구 개요
※ 우리가 유의해야할 점
① 용수철 운동의 주기를 결정하는 요소는 무엇이 있을까?
② 용수철 운동을 실험할 때 통제해야 할 요소는 무엇이 있을까?
나. 탐구 방법
1) 용수철이 한 개인 경우
① 수레, 질량조절추의 질량을 잰다.
② 비탈면의 한 끝과 수레사이를 용수철로 연결한다.
③ 트랙을 들어올려 비탈면을 만들고, 비탈면의 경사각과 용수철의 평형 점의 위치를 잰다.
④ 질량 조절 추를 증가하여 질량을 변화시키면서 평형 점을 잰다.
⑤ 비탈면을 따라 수레를 진동시켜 3번의 진동주기를 재고, 이것을 5번 되풀이한다.
⑥ 로부터 값을 구한다.

참고 자료

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