Tracker 프로그램을 사용한 단조화 운동

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목차

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본문내용

1. 실험 방법

1) 수평면에서의 진동
① 수레의 질량을 축정하고 수평계를 이용하여 트랙의 수평을 조절한다.
② 용수철을 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점 위치를 기록한다.
③ 추걸이를 도르래를 거쳐 수레에 연결한다.
④ 추의 질량을 증가시키면서 수레의 위치와 추의 질량을 기록한다.
⑤ 힘 와 평형점으로부터의 위치 에 대한 그래프를 그린다. 그리고 최소 제곱법을 이용하여 직선의 기울기를 구한다. 이 기울기가 용수철 상수의 두 배 가 된다.
⑥ 추와 추걸이를 제거한다.
⑦ 삼각대에 카메라를 설치하고 카메라가 트랙을 정면으로 바라보도록 한다.
⑧ 카메라를 켜고 프레임 설정을 로 설정한 후, 영상의 수평이 맞는지 카메라 화면을 통하여 확인한다.
⑨ 프로그램이 수레의 운동을 추적하기 용이하도록 수레에 표식을 붙인다.
⑩ 카메라의 초점을 맞춘다.
⑪ 동영상 녹화를 시작하면서 평형 위치에서 수레의 초기 진폭 을 적당하게 선 택하여 진동시킨다.
⑫ 녹화를 종료한 뒤, 수레의 진동이 제대로 녹화되었는지 확인한다.
⑬ 프로그램을 이용하여 녹화된 동영상을 분석한다.
⑭ 시간 에 따른 위치 의 그래프를 그리고 주기 를 구한다.
⑮ 수레의 초기 진폭을 다르게 한 후 위의 과정을 반복하여 실험한다.

2) 경사면에서의 진동

① 스탠드를 사용하여 장치를 정도 기울인다.
② 평형 위치에서 수레의 초기 진폭 을 적당하게 선택하여 진동시킨다.
③ 수레의 진동을 녹화하여 프로그램을 이용하여 분석한다.
④ 진동 주기 를 구한다.
⑤ 이론적으로 예상되는 주기 를 계산한다.
⑥ 용수철 2개를 직렬로 연결하여 위의 과정을 반복한다.
⑦ 용수철 2개를 병렬로 연결하여 위의 과정을 반복한다.

참고 자료

부산대학교 일반물리학실험실 홈페이지
http://gplab.phys.pusan.ac.kr/menu/menu02/01_simpleh_tr.html
일반물리학실험 제4판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각
2017년 2월 10일 제4판 1쇄