(물리학실험)강성률측정

소개글

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목차

1. 날짜
2. 제목
3. 원리
4. 방법
5. 실험 장치 조사
6. 결과
7. 오차원인
8. 비고고찰
9. 참고문헌

본문내용

1. 날짜:
2. 제목: 강성률 측정(비틀림 진자)
3. 원리:
철사의 반경이 r 이고 길이가 l,강성률이 η인 철사에 관성 모멘트 I의 강체를 매달아 비틀림 진동을 시키면 철사의 비틀림 상수를 k,강체의 각 변위를 θ라 할 때, 단진동 반정식은 다음과 같다.
Id2θ/dt2=-kθ-------(1)
이 방정식으로부터 진동의 주기 T는
T=2π(I/k)1/2 ----------(2)
이다. 여기서 비틀림 상수 k는 철사의 강성률 η과 다음과 같은 관계가 있다.
η=2lk/πr4 --------(3)
따라서 식(2)를 이용하여 식 (3)의 k를 소거하면 강성률 η는 다음과 같이 된다.
η=8πlI/r4T2 ------------(4)
위의 식에서 강체의 관성 모멘트는 다음의 식으로부터 구할 수 있다. 강체는 원환과 그 지지대의 관성모멘트 I0의 합이 되며 원환의 관성 모멘트는 원환의 설치 방법에 따라 달라지게 된다. 그림 1의 (a)구조에서 처럼 원환이 수평인 경우 관성 모멘트는 I1,그 때의 주기는 T1이고, 그림1의 (b)의 구조에서처럼 원환이 수직인 경우 관성 모멘트는 I2, 그 때의 주기는 T2이다. 이때, T1과 T2는
T12=42/k/(I0+I1),T22=42/k(I0+I1)---------(5)
∴T12-T22=4π2/k(I1-I0)-----------(6)

참고 자료

일반 물리학 실험 전진덕 저,p145-146
일반 물리학 실험 한국물리학회 교문사 p157-1610
기초 물리학 이우 출판사 물리교재 편찬연구회 p224-227