[일반물리학실험] 단진자운동

소개글

단진자운동 실험보고서 내용입니다.

목차

1.실험목적

2.실험이론

3.실험도구

4.실험방법

5.실험결과

6.분석 및 토의

본문내용

1. 실험목적
단진자의 주기와 길이, 주기와 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력가속도의 값을 측정한다.
2. 실험이론
그림과 같이 질량을 무시할 수 있는 길이 인 끈에 질량 인 추가 매달려 주기운동을 하는 것을 단진자라고 하고 이때의 운동을 단진동 운동이라고 한다. 그림을 보면 알 수 있듯이 추가 되돌아가려는 힘 는
이다. 이때 는 단진자가 Z축과 이루는 각도이다. 만일, 진폭이 작아서 이라고 한다면 라고 할 수 있으므로 식(1)은


(2)


이 된다. 이 미분방적식의 해는


(3)


이다. 여기서 는 진폭이고 이다. 이므로


(4)


가 된다. 따라서,


(5)


이다. 그러므로, 이 식에서 와 을 알면 값을 구할 수 있다.


3. 실험장치
삼각 스텐드, photogate with timer, 추 및 photogate 고정 클램프 2개, 단진자 고정장치, photogate 고정 막대, 단진자 3개(3종류), 추달린 각도기

4. 실험방법

* 각도를 변화시킬 때
(1) 단진자 한 개를 길이로 스탠드에 매단다.
(2) 단진자를 각도 만큼 벌린 후 각도계로 벌어진 각을 확인한다. (각도계 임의의 검정줄이 단진자를 매단 실과 일치하면 이 때 추와 그 검정줄이 이루는 각이 이다.)
(3) photogate를 pendulum mode에 맞춘다.
(4) 단진자를 놓는다. (이때, 단진자는 포토게이트를 수직으로 지나가야 한다.)

참고 자료

일반물리학실험