[자연과학] 일반물리학 실험 - 단진자운동

1. 제목 : 단진자운동 2. 목적 : 단진자의 주기와 길이, 주기와 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력 가속도의 값을 측정한다. 3. 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 (1) 이다. 이때 는 단진자가 Z축과 이루는 각도이다. 만일, 진폭이 작아서 이라고 한다면 라고 할 수 있으므로 식(1)은 (2) 이 된다. 이 미분방적식의 해는 (3) 이다. 여기서 는 진폭이고 이다. 이므로 (4) 가 된다. 따라서, (5) 이다. 그러므로, 이 식에서 와 을 알면 값을 구할 수 있다. 4. 결과 : 단진자의 질량 및 반지름 0.05 0.129 0.148 0.015 0.015 0.015 각도 가 변할 때 0.5 0.148 이론값 1.419 평균값 오차(%) 1회 2회 3회 10 1.428 1.428 1.428 1.428 0.63% 20 1.437 1.437 1.438 1.4373 1.27% 30 1.453 1.453 1.453 1.453 2.39% 40 1.474 1.474 1.474 1.474 3.87% 길이 이 변할 때 30 0.148 평균값 이론값 오차(%) 1회 2회 3회 0.3 1.117 1.117 1.117 1.117 1.099 1.63% 0.4 1.278 1.279 1.280 1.279 1.269 0.78% 0.5 1.426 1.427 1.428 1.427 1.419 0.56% 0.6 1.570 1.570 1.570 1.570 1.555 0.77% 질량 이 변할 때 0.5 30 이론값 1.419 평균값 오차(%) 1회 2회 3회 0.145 1.424 1.425 1.426 1.…
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