복합진자 자유진동실험

소개글

참고용

목차

실험 목적
실험 원리
실험 절차
결론 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
기계나 구조물을 설치하고 제작하는데 있어서 그것의 고유특성 뿐 아니라, 주기적, 비주기적 외력과 충격 등에 견딜 수 있도록 설계, 제작하기 위해서는 그 기계의 특성도 알아야 한다.
이번 실험에서는 복합진자 모델의 회전중심과 질량중심, 충격중심에 대해 이해하고 운동방정식을 유도하여 고유진동수를 구하고, 실험을 통하여 그 값을 검증한다.

2. 실험 원리
2-1. 용어정리
-Frequency(진동수) : 단위 시간당 이룬 사이클 수(CPS, Hz, CPM)
추가 정리] 진동운동에서 물체가 일정한 왕복운동을 지속적으로 반복하여 보일 때 단위시간당 이러한 반복 운동이 일어난 회수를 진동수라고 한다.
진동수 / 110Hz.
-Period(주기) : 1사이클을 이룰 때 걸리는 시간(s/cycle수)
추가 정리] 진동현상에서 진동 중심 주위로 왕복운동이 한 번 이루어지나 물리적인 값의 요동이 한 번 일어날 때까지 걸리는 시간을 말한다.

* 주기와 진동수의 관계
진동 현상에서 진동수는 단위 시간 동안 위와 같은 왕복 운동이 일어나는 횟수로써 정의되어 있다. 주기는 한 번의 왕복운동이 일어날 때 걸리는 시간이므로 단위 시간에다 진동수를 나눠 주면 주기를 얻을 수 있음을 쉽게 유추할 수 있을 것이다. 위 예제를 다시 검토해 보아도 그러한 방법으로 주기가 계산되었음을 알 수가 있다.
이 관계를 수식으로 나타내면 진동수를 f, 주기를 T라고 할 때 T=1/f의 수학적 관계가 성립한다. 이 식에 의해서 주기를 알면 진동수를 구할 수 있고 진동수를 알면 역으로 주기를 계산할 수 있게 된다.
-Natural Frequency(고유진동수) : 어떤 탄성계에서 그 계만이 가지고 있는 특유한 진동수(Hz, rad/s)
-Resonance(공전) : 외력의 가진 진동수가 그 계의 고유진동수와 일치 할 경우 큰 진폭의 진동이 발생한다. 이 현상을 Resonance라 한다.

참고 자료

동역학