[자연과학][일반물리학] 용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
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작성일 23-01-22 20:13본문
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① 스크린을 설치하고 그 앞에 스탠드를 준비하고, I-CA 시스템을 설치한다.
레포트/자연과학
題目
용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
목적
평행상태를 갖는 모든 계는 작은 變化에 대하여 복원 特性을 갖는데, 특히 變化가 아주 작을 때는 그 복원력은 變化의 크기에 비례한다.
⑨ 추의 질량을 바꾸어 위의 ⑥~⑧ 과정을 반복 측정(測定) 한다.
⑥ 추를 평형 위치에서 잡아당겼다가 가만히 놓아 추를 상하 운동시키고 이를 촬영한다.
③ 스탠드에 용수철과 색상인식 추걸이를 걸고 화면을 촬영한다.
(1)
여기서 k는 용수철의 탄성을 나타내는 값으로 용수철 상수라 불리는 양이고, 마이너스 부호(-)는 變化에 반하는 복원 特性을 나태내고 있따 이 운동방정식의 일반해는 다음과 같이 주어진다.
④ 용수철 상수를 결정한다. 實驗과정에서 될 수 있으면 용수철이 흔들리지 않도록 안정시킨 후에 實驗, 촬영한다. 추걸이에 추를 올려놓으면서 그 화면을 촬영한다. 늘어난 길이와 추의 무게에 해당하는 힘의 관걔로 추세선식을 구한다. 직선식으로 주어지는지 확인한다. 또한 운동 산태를 유지하려는 관성 特性도 가지고 있따 이 두 가지 特性이 나타날 때 역학계는 단순 조화 운동(simple harmonic motion)을 하게 된다 용수철에 매달린 물체, 회로, 고체나 분자 내에서의 원자의 진동 등 많은 물리계에서 나타나며 따라서 물리학에서 매우 중요시되고 있는 운동이다.
⑦ ⑥에서 구한 값으로 탄성 및 중력 위치에너지를 구한다. 본 實驗에서는 중력장 내에서 수직으로 운동하는 용수철 진자의 단순조화운동을 observation하여, 그 주기를 측정(測定) 하고 탄성에너지와 중력 위치에너지의 변환을 통한 역학적 에너지의 보존을 확인한다.
⑤ 측정(測定)
메뉴 중 거리 구하기 기능을 통해 늘어난 길이를 측정(測定)
한다.
원리
평행위치로부터 용수철이 늘어난 길이를 라 할 때 질량 인 물체가 받는 힘은 훅의 법칙(Hooke`s Law)에 따라 다음과 같다.
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[자연과학][일반물리학] 용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
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