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  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. 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 상.. Engineering/물리학 2020. 12. 20.

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  일반물리학실험 | 비틀림 진동의 관찰 TIP 비틀림 진동을 관찰하여 주기를 측정하는 실험으로 시료의 변화에 대한 주기의 변화로부터 시료의 특성을 이해하고, 비틀림 진자의 회전축의 변화에 대한 주기의 변화를 관찰한다. 그림과 같이 원판이 축을 중심으로 θ 만큼 변위가 가해지면 비틀린 철사에는 복원 회전력이 생기고 회전력은 비틀린 각 변위, θ에 비례하므로 τ = -Kθ 이다. K는 철사의 특성(길이, 직경 등)에 관계되는 비틀림 상수라 한다. 계의 운동 방정식은 이고 F → Kθ인데 τ =F, 이다. 이것은 스프링에 매달린 질량의 단순조화운동과 비슷하며 직선변위 x → θ, 질량 m → I , 스프링상수 k → K대치한 것과 같다. θ=θmcoswt이고, 이므로 주기는 이다. 여기서 비틀림 상수 k와 철사의 강성률 n은 과 같은 관계가 있다... Engineering/물리학 2019. 10. 16.