일반물리학실험 | Torsinoal Pendulum - 비틀림진자

 

 

 

 

TIP

 

 

비틀림 진자의 이론적 주기와 실험적 주기를 비교해 본다.

 

 

 

k의 비틀림 상수를 갖는 탄성을 가진 줄에 I의 관성모멘트를 갖는 원판이 매달려 있다. 이때 원판을 θ까지 비틀면 줄에는 -θ으로 kθ만큼의 복원토크가 발생하게 된다. 원판을 놓으면 복원토크에 의해 원판은 가속운동을 하다 평형지점을 지나면 반대 방향의 토크에 의해 감속운동을 하게 되고 감쇠가 없는 경우 -θ까지 회전한다.

728x90

정지한 후 반시계방향으로 방향을 바꾸어 동일한 형태의 운동을 반복하는 단순조화운동을 하게 된다. 비틀림 진자가 1회 운동하는데 소요되는 시간(주기)은 원판의 관성모멘트와 비틀림 상수의 크기와 연관이 있으며 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

 

(sec)

 

즉, 원판의 관성모멘트가 클수록 천천히 진동하게 되며 탄성체의 비틀림 상수가 클수록 빨리 진동하게 된다.

 

 

 

 

Torsinoal Pendulum - 비틀림진자 레포트