용수철에 대한 후크의 법칙과 경사면을 따라 진동하는 추의 단순조화 진동을 살피고 주기를 구한다.
평형점과 늘어난 길이
1. 평형점 : 평형점은 경사대 위에 우리가 처음 수레를 올려놓았을 때 기울어진 경사면을 따라서 수레가 가만히 있을때의 위치이다.
2. 늘어난 길이 : 늘어난 길이는 처음 수레에서 질량조절추를 올려놓았을 때 1개 2개 3개 개수를 늘려가면서 질량조절추의 무게를 늘리면 힘을 그만큼 받기 때문에 내려가게 되는데 이때 이 내려온 위치에서 평형점이였을때의 수레의 위치를 뺀만큼이 늘어난 길이가 된다.
진동
물체의 시간이 흐름에 따라 하나의 점을 중심으로 반복적으로 왔다갔다 하면서 움직이는 상태 혹은 어떤 물리적인 값이 일정 값을 기준으로 상하 요동을 보이는 상태이다.
복원력
평형을 이루고 있는 계에서 외부로부터의 힘이 작용하여 평행상태가 깨어졌을 때 다시 평형상태로 되돌아가려는 방향으로 작용하는 힘이 생기는데, 이 힘을 복원력이라고 한다.
실험 방법
1. 용수철이 한 개인 경우
1) 수레(500g), 질량조절추(250g)의 질량을 잰다.
2) 비탈면의 한 끝과 수레사이를 용수철로 연결한다.
3) 트랙을 들어올려 비탈면을 만들고,비탈면의 경사각과 용수철의 평형점의 위치를 잰다.
4) 질량조절추를 증가하여 질량을 변화시키면서 평형점을 잰다.
5) 비탈면을 따라 수레를 진동시켜 3번의 진동주기를 재고, 이것을 5번 되풀이한다.
6)
로부터 k값을 구한다.
7) 수레의 질량과 용수철 상수를 써서 이론적인 주기를 구하고 측정결과와 비교한다.
8) 비탈면의 경사각을 변화시키며 위의 실험을 되풀이한다.
2. 용수철 2개를 직렬과 병렬로 연결한 경우
1) 용수철 두 개를 직렬로 연결하고 앞의 실험을 반복한다.
2) 용수철 두 개를 병렬로 연결하고 앞의 실험을 반복한다.
3) 용수철을 양렬로 연결하고 앞 실험을 반복한다.
4) 측정된 용수철 상수를 용수철이 한 개인 경우에서 얻은 용수철 상수를 이용하여 이론값과 오차를 계산한다.
3. 경사각을 바꾸어 위의 실험을 반복한다. (단, 경사각은 20° 이하로 한다.)
[일반물리학실험]용수철의 단조화 운동 레포트
1. 실험 목적 가. 용수철에 대한 후크의 법칙과 경사면을 따라 진동하는 추의 단순조화 진동을 살피고 주기를 구한다. 나. 용수철에 매달려 경사면을 따라 진동하는 추의 단순조화 진동을 살피고
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