일반물리학실험 보고서 단조화 운동 재택실험용

실험보고서

일반물리학실험 보고서 단조화 운동 재택실험용

infocomm 2022. 12. 12. 15:28

안녕하세요!! 행복한 콘텐츠 마케터 입니다.

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

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.

위와 같이 깔끔하게 정리가 되었나요?

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