[일반물리학및실험]강제진동 예비+결과

소개글

일반물리학및실험 강제진동 예비+결과 레포트 입니다^^
결과레포트 계산 자세하게 기록했습니다^^

목차

1. 실험제목
2. 실험날짜
3. 실험목적
4. 실험원리
5. 실험기구
6. 실험과정
7. 실험결과
8. 손가락질문 및 질문사항
9. 결과 및 토의

본문내용

3. 실험목적
외부 힘(일정한 진동수를 갖는)이 가해지는 강제진동의 경우, 스프링계의 고유진동수 근처에서 운동양상을 관찰하고 물리계의 고유진동수를 이해한다.

8. 손가락질문 및 질문사항
<질문사항>
⑴ 고유 진동수와 공명현상에 대해 알아보자.
- ① 고유진동수
물체는 각자 고유의 진동수를 가지는데, 고유진동수는 그 물체의 강성과 질량에 관련된다. (여기서 강성은 어떤 물체가 외부로부터 압력을 받아도 모양이나 부피가 변하지 아니하는 단단한 성질이다.) 이를 식으로 표현하면, 고유진동수= 이다. 강성이 4배증가하면 고유진동수는 2배 증가하고, 질량이 4배 증가하면 고유진동수는 2배 감소한다. 이러한 고유진동수와 외부진동수가 일치하게 되면, 그 물체에 심각한 변형이 발생하는데 이는 파손이 될 수 있다는 뜻이다. 그런데 어느 물체나 `감쇠(Damping)`라는 특징이 있다. 이는 물체가 움직이거나 진동하려 할 때 이를 방해하려는 것으로 예를 들어 유리창을 볼펜으로 톡 치면, 유리창이 소리를 내면서 흔들린다. 그런데 고무를 치면, 유리보다는 덜 흔들린다. 이는 감쇠가 유리보다는 고무가 더 크기 때문이다. 따라서 유리와 같은 감쇠가 작은 물체의 고유진동수와 외부진동수가 일치하면 유리는 파손이 된다. 그러나 고무는 큰 변형을 일으킬 뿐 파손되지 않는다. 이때 변형의 크기는 외부 힘의 크기에 비례한다. (이론적론 북소리의 진동수와 파동의 세기 만으로도 유리창을 파손시킬 수 있다.) 그 예로 자동차 타이어에 트레드라고 하는 홈이 있는데 타이어가 도로와 접촉하는 면에 물로 인한 미끄러짐을 방지하기 위한 홈이다. 그런데 자동차가 주행 중에 이 홈이 도로와 부딪히면서 진동을 발생시킨다. 이 진동이 자동차의 많은 부품 중에서 어느 한 가지 부품의 고유진동수와 일치를 하게 된다면, 그 부품은 많은 변형을 일으키며 파손된다. 이러한 현상을 막기 위해서 일정한 진동수가 발생하지 않게 트레드의 홈의 크기가 불규칙하게 되어 있다.

참고 자료

없음