용수철상수 측정실험

소개글

물리실험 용수철상수 측정실험 입니다.

목차

목 차

**. 표지 1
**. 목차 2
**. 그림, 표, 그래프 목차 3
Ⅰ. 서론 4

Ⅱ. 이론 5
1. 용수철 상수 5
2. 단진동 운동 5
3. 감쇠 진동 5
4. 실험 기구들의 올바른 사용법 및 설치 방법 6
1) 실험에 쓰이는 기구 6
2) 실험 설치 구조 8

Ⅲ. 실험 내용 및 절차 9
1. 실험 내용 9
4 2. 실험 절차 9
1) 실험 1. 중력과의 평형을 이용한 측정 9
2) 실험 2. 진동 주기를 이용한 측정 9
3) 실험 3. 마찰 면에서 감쇠 진동을 이용한 측정 9

Ⅳ. 실험 방법, 결과 및 결과 해석 10
실험 1. 중력과의 평형을 이용한 측정 10
① 용수철(1,2,3,4) 10
② 직렬연결 11
③ 병렬연결 11

실험 2. 진동 주기를 이용한 측정 12

실험 3. 마찰 면에서 감쇠 진동을 이용한 측정 13
① 감쇠를 이용 11
② 주기를 이용한 용수철 상수 17

Ⅴ. 결론 35
1. 결론 35

Ⅵ. 참고 Web site 35

그 림 목 차

<그림 1> 실험 1의 실험 장치 8
<그림 2> 실험 2의 실험 장치 8
<그림 3> 실험 3의 실험 장치 8

표 목 차

<표 1> 실험 장치 8
<표 2> 실험의 절차 및 내용 9
<표 3> 용수철별 탄성계수 10
<표 4> 직렬연결 시에 탄성계수 11
<표 5> 병렬연결 시에 탄성계수 11
<표 6> 용수철 진자에 운동 측정 12



그 래 프 목 차

<그래프 1> spring의 추의 무게에 따른 길이 10
<그래프 2> 직렬연결 시에 늘어난 길이 11
<그래프 3> 병렬연결 시에 늘어난 길이 11
<그래프 4> 용수철 진자에 운동 측정 12
<그래프 5> 감쇠 진동의 형태 12

본문내용

Ⅰ. 서론
실험 동기 및 목적

일상생활을 살아가면서 용수철, 특히 단진동 또는 감쇠 진동과 관련된 여러 가지 현상들을 접할 수 있다. 물리 실험실에서 물체의 무게를 알아보는데 사용되는 용수철저울, 단진자의 단진동을 이용한 시계, 용수철의 탄성 에너지에서 나오는 충격량을 이용하여 빠른 속도로 총알을 쏘아주는 총 등이 그 예이다. 특히 건물 등에서 흔히 사용되는 여닫이문은 문이 닫히는 충격을 서서히 작은 진동을 통해서 완충함으로서 문이 큰 소리를 내면서 닫히는 것을 방지하는 것도 감쇠 진동을 응용하여 만든 좋은 예가 될 수 있다.
그렇다면 어떤 과학적 원리와 요소들이 개입하여서 위와 같은 일정한 무게의 측정, 단진동 그리고 감쇠 진동을 가능하게 하는 것 일까? 또 어떤 방법을 이용하여서 시간에 따른 변위의 그래프를 이론적 그리고 실험적으로 얻어낼 수 있을까? 또 이렇게 얻어낸 결과를 어떻게 이용하여서 이론적, 실험적 용수철 상수 값을 얻어낼 수 있을까?
본 실험에서는 위와 같은 궁금증을 해결하기 위해서 용수철 등에 의한 추의 단진동을 관찰하고, 평형 위치, 단진동의 주기와 감쇠 정도, 그 밖의 요소들을 측정하여 용수철의 탄성 계수를 구해 볼 것이다. 중력과 탄성력의 힘의 평형을 통해서 탄성계수를 알아볼 수 있을 것이며, 단진동의 일정한 주기와 그에 관련된 식을 활용하여 탄성계수를 알아보고, 감쇠 진동에서도 그 주기를 이용하여 탄성계수를 알아볼 것이다. 또한 감쇠 진동의 일정한 감쇠 진동을 측정하고, 그 이론적 값과 다른 요소들 사이의 관계를 이용하여 감쇠 되는 정도가 수레의 속도에 얼마만큼 비례하는지도 알 수 있을 것이고, 그 밖에 단진동을 이론과 다르게 할 수 있는 오차의 원인 등에 대해서도 알아볼 것이다.

참고 자료

- 문헌
1) 물리 교과
2) 두산 동아 HIgh Top 물리 I,II
3) 일반 물리학
- Fundamentals of Physics : Entended, With Modern Physics
- Halliday Resnick Walker 지음