단조화운동 물리실험보고서

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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. 참고문헌 및 자료

본문내용

1. 실험 목적
단조화 운동을 하는 물체를 영상으로 촬영하여 tracker 프로그램을 사용하여 주기ㅡㄹ 측정함으로써 주기와 물체의 질량 및 용수철 상수와의 관계를 배운다.

2. 실험 원리
(1) 단조화 운동
단조화 운동은 물리학에서 가장 기본적인 진동으로서 시간에 대하여 sine 함수나 cosine 함수로 움직이는 운동을 말한다. 용수철에 매달린 물체, 진자, RLC 전기회로, 고체 물질이나 분자 내에서 원자의 진동 등이 근사적으로 단조화 운동으로 기술될 수 있다는 것으로 알 수 있듯이, 단조화 운동은 자연계의 많은 현상을 기술하는 데 중요한 역할을 한다. 이 실험에서는 용수철과 물체를 연결하여 단조화 운동에 가까운 진동을 하게 한 후 질량, 용수철 상수 등 몇 가지 변수를 바꾸었을 때 물체의 진동하는 상태가 어떻게 달라지는가를 관찰한다. 그림 1과 같이 물체가 용수철에 매달려 있는 경우를 살펴보자. 용수철 상수를 k, 물 체의 질량을 M, 평형점 x_0로부터 늘어난 길이를 x라 하면 용수철이 물체에 작용하는 힘(복원력)은 Hooke의 법칙으로부터 다음과 같이 주어진다.

참고 자료

일반물리학실험 6판, 물리학교재편찬위원회
대학물리학 10판, 대학물리학교재편찬위원회