[자연과학]實驗(실험)보고서 - 용수철 조화운동 實驗(실험) 보고서
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작성일 23-01-21 15:31
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이때 늘어난 길이를 라고 합니다. 여기서 라 놓으면(은 추의 질량, 는 影響(영향)인자, 는 용수철의 …(drop)
#1 용수철 늘어난 길이 측정(measurement) 및 용수철 상수 값 구하기
2. 보조 추를 달고 평형상태를 원점으로 하고 보조 추에 각종 추를 달면서 추의 질량에 따른 용수철의 늘어난 길이를 측정(measurement)합니다. 여기서 , 는 초기 조건에 관련하고, 각진동수 이므로
가 성립합니다. 힘을 가함에 따라 용수철의 힘에 의해서 가속도를 일으키며 뉴턴운동 제2법칙에 의해
,
가 성립합니다.)
추를 연직 방향으로 향한 스프링에 그냥 걸치면 새로운 평형 상태가 나타납니다.
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실험과제/기타
다.이는
라는 식을 성립하게 한다. 이 식을 보면 조화운동의 주기이 전체질량인 에 비례합니다. 이 방정정식의 일반해는
입니다.(는 용수철과 추의 전체 무게, 는 가속도, 용수철의 복원력과 에 대해 반대이므로 음수). 가 성립하므로 는
로 변환 될 수 있습니다.
3. 질량의 變化(변화)에 따른 길이의 變化(변화)를 그래프로 그리고 최적의 직선 기울기를 구합니다. 이를 후크법칙이라고 합니다.
4. 후크의 법칙 를 보면 기울기는 가 된다
따라서 중력 가속도 g를 기울기 값으로 나누어주면 용수철 상수를 구할 수 있습니다.
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용수철 조화운동 實驗 보고서
-實驗 목적
용수철에 대한 후크의 법칙과 용수철에 매달린 추의 질량과 진동주기와의 관계를 알아보고, 용수철 상수값을 확인합니다.
-theory
탄성한계 내에서 용수철에 가하는 힘 F는 변위에 비례 합니다. 그리고 강제로 늘려줍니다.(는 용수철 상수로 용수철의 상태가 결정합니다. 이것이 단순조화운동의 방정식입니다.
