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[물리학] 진동실험
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REPORT
- 진동실험 -
1) 강체-스프링계의 강제진동
1) 이론적 배경
그림에서 질량 m인 빔 AB는 왼쪽이 링크로 고정되어 있고 오른쪽은 C점에서 스프링 S가 부착되어 있다. 편심된 디스크가 달려있는 모터가 D점에 부착되어 외력을 가하고 있다. 모터와 편심디스크의 총질량은 M이다.
각운동방정식은 이고, 피봇 축에 대한 관성 모멘트는 이다. 각 운동 방정식은 다음과 같이 간략화 시킬 수 있다. 상수값 b, A, 는 알기 때문에 정상상태 운동에서 , 이다. 공진은 일 때 발생하므로 모터의 임계 각속도는 로 구해진다.
2) 결과
시간 : 10 s
주기 : (주파수 : )
Mass of motor with discs, M[kg]
7.74 kg
Mass of beam, m [kg]
1.93 kg
Length, L1 [m]
0.54 m
Length, L2 [m]
0.66 m
Length, L3 [m]
0.75 m
3) 고찰
이번 실험은 진동 실험 중 강체 스프링계의 강제 진동을 알아보기 위한 실험이었다.
지금 3학년이 되었지만 노용래 교수님의 진동공학을 배우고 있진 않아 이번 진동실험은 다소 생소하였다. 진지하게 실험에 들어갔는데 처음에는 어떤 식으로 실험을 해야 하는지 그리고 조교님의 설명을 들어도 이런저런 용어들과 진동을 시키는 기계, 실험 방법 등 처음에는 이해하기가 어려웠었다. 그런데 조교님의 설명을 계속 듣고 실험을 해본 후 지금 이렇게 보고서를 작성하게 되니 조금 이해가 되었다 .
실험 장치를 보면 스프링이 달려있고 모터가 달려있는 진동실험 장치가 있다. 진동 실험 장치에서는 모터가 편심된 디스크를 작동시킨다. 그리고 디스크의 편심된 속력에 의해서 보가 진동하는데 그 진동하는 진폭을 보의 끝에 달린 차트 기록기로 기록을 하는 것이 실험이었다. 이번 실험은 직접 하지 않고 조교님께서 해놓으신 데이터를 바탕으로 이론을 직접 손으로 풀어보는 것이었다.
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2012.02.29
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