중력 가속도에 관계없이 주기가 일정한 진자시계 제작에 대한 연구

중력 가속도에 관계없이 주기가 일정한 진자시계 제작에 대한 연구
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목차
과제 연구 발표 내용 소개
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연구 동기
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이론적 계산
이론적 배경
용수철
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훅의 법칙 : 용수철에 힘을 주어 길이를 변형시킬 때, 탄성 한계 내에서 용수철의 늘어난 길이는 외력에 비례

탄성력 : 물체가 변형되었을 때 원래 길이로 되돌아가려는 힘으로, 외력과 크기가 같고 방향이 반대

용수철의 길이를 줄이면 같은 길이만큼 늘어나게 하기 위해 더 많은 힘이 필요
탄성률
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물체에 가해진 변형력에 대한 그 물질의 물리적 변화

탄성률이 클수록 변형이 잘 되지 않는다.
영률
철사나 막대가 늘어나거나 수축하는 정도를 나타낸 것을 영률이라 한다.

영률이 큰 재료일수록 신축력이 약하다.
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단진자
작고 무거운 물체를 가볍고 늘어나지 않는 줄에 매달아,하나의 연직면에서 움직이게 만든 장치

진폭이 크지 않으면 단진동으로 볼 수 있으며, 주기는 길이의 제곱근에 비례하고 물체의 질량과는 무관
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에서 중력 가속도가 변함에 따라
길이가 다음과 같이 변할 때, 주기가 일정하려면

줄의 길이가 늘어나면 단면적이 감소하여, 길이가 조금 더 늘어나게 된다. 이러한 과정이 반복되어 어떤 일정한 값에 이르는데, 이는 다음과 같다.

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이론값 계산
이론값 계산
에서 분모를 전개하면

중력 가속도에 관계없이 진자의 주기를 일정하게 하려면, 추의 질량 의 값이 중력 가속도에 따라 변해야 한다.
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이론값 계산


가비의 리를 이용하면


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연구 과정
연구 순서
3단계

고도 변화에 따른 중력 가속도 변화를 이용하여 진자 주기의 변화 여부를 확인
2단계

1단계에서 측정된 값을 바탕으로 추의 질량을 결정.
....

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