2020년 최신버젼 [연세대학교] 일반/공학물리(1) 실험7 단순조화 운동 A+ 결과레포트

목차

1. 실험 결과
2. 실험 분석
3. 토의 및 결론
4. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험결과
본 실험에서 측정한 실험결과 값을 제외한 모든 데이터 값은 소수점 셋째자리까지 유효숫자로 삼았다.

실험 1. 용수철 상수 측정
본 실험에서는 스프링의 탄성계수 를 측정하기 위해 지지막대에 스프링을 걸어 추걸이를 연결하여 추를 부터 씩 까지 올려가며 스프링의 늘어난 길이를 측정하였다. 추를 올리지 않은 에서 스프링의 초기 길이는 로 측정되었다. 이를 이용하여 추를 걸었을 때와 걸지 않았을 때 측정된 길이의 차를 통해 늘어난 길이를 구할 수 있다. 이 때 스프링에 작용하는 중력은 추의 무게는 이므로 중력가속도를 으로 놓고서 힘을 계산하였다. 이에 대한 실험 결과는 [표 1]과 같이 나타났다.
[표 1]에서의 실험 결과를 바탕으로 스프링에 작용하는 중력과 복원력이 같다는 것을 이용하면 이다. 따라서 엑셀을 통해 [표 1]에서 늘어난 길이 를 x축, 작용하는 힘의 크기를 y축으로 놓으면 [그림 1]에서 확인할 수 있듯이 기울기는 스프링의 탄성계수가 되며 이는 로 결정하였다.

실험 2. 용수철 진자의 운동
실험 2에서는 실험 1에서 사용한 탄성계수가 인 스프링에 의 추를 매달고 수직으로 진자운동을 시켰으며 이에 대한 y-axis Position vs Time 그래프는 [그림 2]와 같이 나타난다. 본 실험에서의 주기는 [그림 2]와 같이 y-axis Position vs Time 그래프에서의 피크 값 사이의 시간을 주기로 결정하였다. 계통오차를 최소화하기 위해 한 번의 시행에서 구한 주기를 평균값으로 나타내고, 총 세 번의 실험을 진행하였다. 데이터 값이 많은 관계로 실험결과는 평균값을 구하는 계산은 생략한 후 주기의 평균값만 구하면 [표 2]와 같이 나타났다.

실험 3. 단진자의 운동
실험 3에서는 실험2에서와 마찬가지로 실험 1에서 사용한 탄성계수가 인 스프링에 의 추를 매달고 수직으로 진자운동을 시켰다. 본 실험에서는 단진자를 3개의 다른 조건에서 진자운동을 진행하였다.

참고 자료

http://phylab.yonsei.ac.kr/
Walker Halliday Rensnick, “Principles of Physics”, edition