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단조화 운동

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작성일18-04-17 03:19

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⑤손수레 5회진동시 시간을 10회 반복 측정(measurement)한다.

3). 용수철 상수로 이론주기 구하기

①식 에 앞에서 구한 매달린 추의 질량에 따른 용수철 상수 k값을 대입하여

손수레의 이론주기T를 구한다.
⑤아래쪽에 매달린 추의 질량(M)을 50g(추 걸이), 100g(추 걸이+50g),
150g(추 …(skip) 걸이+100g)으로 각각 변화 시키면서 손수레의 이동거리(X₂)를
찾아서 손수레의 변위 (ΔX〓X₁-X₂)를 기록한다.
단조화 운동의 변위에 따라 가속도가 변한다.
⑥Mg〓kΔX(g〓9.8m/s²)公式 을 이용하여 50g, 100g, 150g 각각의 추의
질량(M)에 따른 변위 ΔX를 대입하여 용수철 상수 k값을 각각 구한다.
4).주의사항
① 트랙이 최대한 수평이 되도록 한다.

평형 위치〓X1
_SLIDE_7_
2).실험 주기 측정(measurement)(진폭과 손수레 무게 변화)
①트랙의 길이를 1m로 맞춘 후, 트랙 위의 손수레가 움직이지 않도록 수평 계를 이용하여 수평을 맞춘다.

③손수레 중앙의 화살표가 가리키는 눈금 (평형위치〓X₁)을 기록한다.

순서

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단조화 운동






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설명

단조화 운동

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_SLIDE_1_
단조화 운동

_SLIDE_2_
용수철에 매달린 물체의 운동에 대하여 주기를 측정(measurement)하고 이론주기 값과 비교함으로써 단조화 운동을 이해한다.
⑥변위 10cm, 13cm로 변화를 주어 앞의 ④, ⑤번과 같은 과정을 반복하여 측정(measurement)한다.
1. 실험 목적
_SLIDE_3_
2. 실험도구
수레
트랙
다양한 질량의 추
용수철
수평 계
추 걸이
초 시계
_SLIDE_4_
3. 실험이론
1). 훅의 법칙 (Hooke’s law)

고체역학의 기본법칙으로 고체에 힘을 가하여 변형시키는 경우, 힘이 어떤 크기를 넘지 않는 한 변형의 양은 힘의 크기에 비례한다는 법칙을 말한다.
②용수철 2개를 트랙 안에 있는 손수레의 양쪽에 각각 연결한다.
[m〓500g(손수레), 600g(손수레+100g추), 650g (손수레+150g추), 700g (손수레+200g추)]
②이론주기와 실험주기를 비교하여 백분율 오차를 구한다. -` 등속 원 운동과의 관계를 통해 가속도 측정(measurement) ...

_SLIDE_1_
단조화 운동

_SLIDE_2_
용수철에 매달린 물체의 운동에 대하여 주기를 측정(measurement)하고 이론주기 값과 비교함으로써 단조화 운동을 이해한다.
단조화 운동의 변위에 따라 가속도가 변한다.
③손수레 중앙의 화살표가 가리키는 위치(평형위치〓X₃)를 기록한다. 이 법칙이 적용되는 힘의 한계를 비례한계라 한다. 이 법칙이 적용되는 힘의 한계를 비례한계라 한다.

(단위를 주의한다)
⑦추의 무게에 따른 k값의 平均(평균)을 구한다.
1. 실험 목적
_SLIDE_3_
2. 실험도구
수레
트랙
다양한 질량의 추
용수철
수평 계
추 걸이
초 시계
_SLIDE_4_
3. 실험이론
1). 훅의 법칙 (Hookes law)

고체역학의 기본법칙으로 고체에 힘을 가하여 변형시키는 경우, 힘이 어떤 크기를 넘지 않는 한 변형의 양은 힘의 크기에 비례한다는 법칙을 말한다.
⑧측정(measurement)값을 이용하여 주기를 구한다.
④그림과 같이 손수레와 추 걸이(50g)를 연결하여 매달고 이때의
변위(X₂)를 기록한다.
②용수철 2개를 트랙 안에 있는 손수레의 양쪽에 각각 연결한다.
(F〓 -kx [N] k〓용수철 상수, x〓변위)
2). 단조화 운동 (simple harmonic oscillation)

훅의 법칙인 F〓-kx에 의한 단순 진동 운동의 형태로 단순 조화 운동이라 한다.
⑦빈 손수레 위에 100g, 150g, 200g의 추를 각각 올려 앞의 ④, ⑤, ⑥번과 같은 과정을 반복하여 측정(measurement)한다. -` 등속 원 운동과의 관계를 통해 가속도 측정(measurement) 가능
x
m
F
m
m
x
F
_SLIDE_5_
3). 단조화 운동과 등속 원운동의 관계
㉠ ㉡ ㉢
㉢에 ㉠을 대입
x
θ
θ〓ωt +
P
A
t 〓 0

y
4). 단조화 운동에 대한 힘의 법칙
[N]
[N/m]
[m]
[kg]
[m/s2]
[rad/s]
5).단조화 운동의 주기
_SLIDE_6_
4. 실험 방법
1). 용수철 상수 구하기
①트랙의 길이를 1m로 맞춘 후, 트랙 위의 손수레가 움직이지 않도록 수평 계를 이용하여 수평을 맞춘다.
④손수레 평형위치를 원점으로 하여 빈 손수레를 손으로 변위 7cm 만큼 옮긴 후, 손을 놓아 수레가 진동운동을
하게한다.
(F〓 -kx [N] k〓용수철 상수, x〓변위)
2). 단조화 운동 (simple harmonic oscillation)

훅의 법칙인 F〓-kx에 의한 단순 진동 운동의 형태로 단순 조화 운동이라 한다.
② 용수철은 탄성한계를 넘지 않게 당긴다

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실험결과/기타



다.
③질량에 따른 주기 변화를 그래프로 그려 질량과 주기와의 관계를 이해한다.

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