실험보고서 - 단진동 관찰(실과 추를 이용하여 단진동 운동을 역학적 현상을 관찰)

단진동 관찰
1.실험 목적
실과 추를 이용하여 단진동 운동을 역학적 현상을 관찰한다.

2.실험 원리
①단진동
: 복원력(F)이 항상 변위(x)의 방향과 반대(-)방향으로 변위의 크기에 비례하여 나타나 며 일정한 주기로 직선 왕복 진동하는 물체의 운동 즉, 등속 원운동하는 질점 P의 지름 위에 투영된 투영점의 운동이다.
단진동의 변위
단진동의 속도
단진동의 가속도
복원력
단진동의 주기 (f: 진동수)

②단진자
: 길이가 변하지 않고, 질량을 무시할 수 있는 가는 실에 추를 달아 연직면 안에서 진 동시키는 진자로 진폭이 아주 크지 않은 한, 추의 왕복운동에 의한 단진동으로서 취 급할 수 있다. 진동의 주기를 T라 하면, (l : 실의 길이, g : 중력가속도) 로 주어진 다. 즉, 진자의 주기는 같은 장소(중력이 일정한 장소)에서는 실의 길이에 의해서만
결정되고, 진폭의 크기나 추의 질량과는 관계가 없다. 이것을 보통 단진자의 등시성
이라 한다.
복원력
주기 (l:진자의 길이)
진자의 등시성 : 진폭()이 작을 때 단진자 의 주기는 진자의 질량이나 진폭 의 크기에 관계없이 일정하다.

③용수철 탄성력
: 물체가 변형되었을 때 물체 내부에서 나타 나는 원래로 되돌아가려는 힘으로 크기는 외력과 같고 방향은 외력과 정반대방향이 다. 이것을 후크의 법칙이라한다.
복원력
퍼텐셜 에너지는 복원력에 대항하여 외부에서 힘 로 한 일과 같다.

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