[일반물리학실험]강체의 단진동

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
가. 단진동하는 강체의 진동 주기를 측정하여 중력 가속도 g값을 구한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 단진자
길이 l인 실에 질량 m의 작은 물체를 매달고 실을 기울였다가 놓을 때 물체에 작용하는 힘은 실의 장력 T와 중력 mg이다.
1) 단진자에 작용하는 힘 실이 θ만큼 기울어져 있을 때 원호의 접선 방향으로 중력의 분력 mgcos theta 와 장력 T는 평형을 이루고 분력 mgsinθ가 복원력이 된다.
theta 가 매우 작은 범위에서 sinθ≒tanθ≒{x} over {l}이므로
F = -mgsinθ = -{mg} over {l}x = -kx(k={mg} over {l})
(-)부호는 변위 x의 방향과 반대 방향으로 힘 F가 작용하는 것을 의미한다.
2) 단진자의 주기(T)
단진동의 주기 공식 T=2πsqrt {{m} over {k}}에 k={mg} over {l}를 대입하면
T=2π sqrt {{l} over {g}}
근사적으로 계산으로 g≒pi ^{2}이라면 T≒2sqrt {l}이 된다.
3) 진자의 등시성
진폭(각θ)이 작을 때 단진자의 주기는 진자의 길이의 제곱근에 비례하고, 중력 가속도의 제곱근에 반비례하며, 진자의 질량이나 진폭의 크기에 관계 없이 일정하다. 이것을 단진자의 등시성이라 한다.

참고 자료

없음