일반물리학실험 보고서 단조화 운동 재택실험용

안녕하세요!! 행복한 콘텐츠 마케터 입니다.

오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “일반물리학실험 보고서 단조화 운동 재택실험용” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 실험 원리
Ⅲ. 실험 기구 및 재료
Ⅳ. 실험 방법
Ⅴ. 측정값
Ⅵ. 실험 결과
Ⅶ. 결과에 대한 논의
Ⅷ. 결론
Ⅸ. 참고문헌 및 출처

 

본문내용일부

실험 목적
본 실험의 목적은 용수철 대신 고무줄을 직렬, 병렬하여 단조화 운동을 실시 후 주기를 측정해 합성 용수철 상수를 구하고 이를 이론과 비교하는 것이다. 이를 통해 용수철의 연결과 단조화 운동에 대해 이해 할 수 있다.

실험 원리
훅(Hooke)의 법칙에 의해서 용수철과 같은 탄성체가 늘어난 길이와 탄성체의 복원력이 정비례한다.

고무줄 저울에 물체를 매달았을 때 진동이 멈추고 힘의 평형에 도달하게 된다고 가정하자. 이때 물체에 작용하는 힘은 고무줄을 통해 전달되는 복원력과 아랫방향으로 작용하는 중력이므로 이 두 힘은 서로 크기가 같고 방향이 반대이다. 이를 통해 질량과 변형길이의 관계식을 구할 수 있다. 즉, k를 측정 할 수 있는 것이다.

용수철의 경우, 직렬 병렬 두 가지로 연결이 가능하다. 이렇게 탄생한 새로운 용수철의 용수철 상수를 합성 용수철 상수라고 한다. 합성 용수철 상수는 구성된 용수철의 용수철 상수와 다음의 관계를 가진다.

먼저 병렬일 경우
로 연결된 용수철들의 용수철 상수의 합과 같다.

다음으로 직렬연결의 경우
로 합성 용수철 상수는 연결된 용수철들의 용수철 상수의 역수의 합의 역수와 같다. 이를 통해 연결된 용수철의 용수철 상수를 직접 측정하지 않고 계산할 수 있다.

또한 용수철 진자의 주기는 이다. 따라서 직접 측정한 주기를 통해 으로 계산할 수 있다. 따라서 최종적 직접 측정한 용수철 상수와 주기에서 유도된 용수철 상수를 비교할 수 있다.

실험 기구 및 재료
고무줄 4개, 100원 동전 10개, 투명테이프, 카메라, 자

그림 실험 장치 모식도

실험 방법

실험1
1. 고무줄 두 개를 투명테이프로 이어 붙인다. 이것을 기본 고무줄이라고 한다.
2. 기본 고무줄을 두 개 만든다.
3. 그림1의 가장 좌측 기구와 같이 기본 고무줄의 끝에 동전 한 개를 연결하고 늘어난 길이를 측정한다.
4. 매다는 동전의 개수를 1개씩 늘려 10개까지 반복하고 각각의 늘어난 길이를 측정한다.

 

참고문헌

부산대학교 일반물리학실험실(https://gplab.pusan.ac.kr/gplab/40433/subview.do)
일반물리학, 개정판, Halliday, Resnick and Jearl Walker, 범한서적주식회사, 2011년
일반물리학 실험, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2019, pp19~pp20.

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