[일반물리학실험] 9. 단조화 운동

소개글

2015학년도 1학기 일반물리학 실험 분반에서 1등으로 A+ 받은 레포트입니다.
매트랩으로 그린 그래프 자료가 포함되어 있습니다.

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. 참고 문헌 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
(1) 단조화 운동
단조화 운동은 물리학에서 자연계의 많은 현상들을 기술하는 데 중요한 역할을 한다. 용수철에 매달린 물체, 진자, RLC 전기 회로, 고체 물질이나 분자 내에서 원자의 진동 등은 근사적으로 단조화 운동으로 기술될 수 있기 때문이다.
이 실험에서는 질량, 용수철 상수 등 몇 가지 변수를 바꾸었을 때 물체의 진동하는 상태가 어떻게 달라지는가를 관찰한다.

[그림1] 두 개의 용수철에 매달려있는 물체의 주기적인 운동

[그림1]과 같이 물체가 두 개의 용수철 끝에 매달려 있는 경우를 살펴보자. 용수철 상수를 , 물체의 질량을 , 평형점 로부터 늘어난 길이를 라 하고, 수레가 평형점 에 있을 때 각각의 용수철이 평형 상태로부터 늘어난 길이를 라 하면, 용수철이 물체에 작용하는 힘(복원력)은 Hooke의 법칙으로부터 다음과 같이 주어진다.

참고 자료

일반물리학, 제9판, Raymond A. Sersay, Chris Vuille, 일반물리학 교재편찬위원회 역 북스힐, 2014
일반물리학실험, 제3판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2015