[자연과학][물리실험보고서] 단진자 운동

실험 결과 보고서 실험 목적 단진자의 주기와 길이, 주기와 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력가속도의 값을 측정한다. 이론 그림과 같이 질량을 무시할 수 있는 길이 인 끈에 질량 인 추가 매달려 주기운동을 하는 것을 단진자라고 하고 이때의 운동을 단진동 운동이라고 한다. 그림을 보면 알 수 있듯이 추가 되돌아가려는 힘 는 이다. 이때 는 단진자가 Z축과 이루는 각도이다. 만일, 진폭이 작아서 이라고 한다면 라고 할 수 있으므로 식(1)은 이 된다. 이 미분방적식의 해는 이다. 여기서 는 진폭이고 이다. 이므로 가 된다. 따라서, 이다. 그러므로, 이 식에서 와 을 알면 값을 구할 수 있다. 실험 방법 , , 세가지를 변화 시키면서 단진자 운동 실험을 실시한다. 모든 실험에서 포토게이트는 pendulum mode에 맞추어 놓는다. 또 단진자가 포토게이트를 지나갈 때에는 수직이 되도록 해야 한다. 단진자의 길이 은 추의 중심으로부터 단진자 고정점까지의 거리이다. 각도 가 변할 때 (1) 길이 0.5, 질량 145의 단진자 한 개를 스탠드에 매단다. (2) 단진자를 만큼의 각을 벌린 후 단진자를 놓는다. (3) 단진자가 진동하고 있는 상태에서 photogate를 3번 reset시켜 주기의 평균값을 구한다. (4) 각도를 변화시켜 실험을 실시한다. (10, 20, 30, 40) 실의 길이 이 변할 때 (1) 실의 길이가 인 145 단진자를 스탠드에 매단다. (2) 30만큼 각을 벌려 단진자를 놓는다. (3) 단진자가 진동하고 있는 상태에서 photogate를 3번 reset시켜 주기의 평균값을 구한다. (4) 길이를 변화시켜 실험을 실시한다 (0.3, 0.4, 0.5, 0.6) 질량 이 변할 때 (1) 실의 길이가 0.5, 질량이 인 단진자 한 개를 스탠드에 매단다. (2) 30만큼 각을 벌려 단진자를 놓는다. (3) 단진자가 진동하고 있는 상태에서 photogate를 …
(3) 단…