[자연과학] [현대물리학실험] DRIVEN HARMONIC MOTION ANALYZER - 드리븐 하모니 운동 특성 이해

현대물리학실험 - DRIVEN HARMONIC MOTION ANALYZER 1. 날짜 : 2. 조원 : 3. 제목 : DRIVEN HARMONIC MOTION ANALYZER 4. 목적 : 실험을 통해 HARMONIC MOTION의 특성을 이해한다. 5. 이론 1) 훅의법칙 : F 〓 -kx 2) 조화운동 : 일정한 시간간격을 두고 되풀이 하는 운동을 조화운동(주기운동)이라 한다. 단순조화운동 - 단순조화운동에서 진폭 A는 일정하고 주기 T는 진폭과 무관하다. 물리량의 시간에 따른 변화는 다음과 같이 주어진다. x 〓 A sin(wt +) 여기서 w는 각진동수이다. 위상상수는 t 〓 0와 같은 주어진 시간에서의 x와 dx/dt의 값에 의하여 결정된다. 단순조화운동을 하는 역학적인 계에서 그 계를 평형상태로 복원시키는 힘 또는 토크는 훅의 법칙을 따른다. 단순조화 진동자의 총에너지는 항상 일정하다. 모든 단순조화 진동자는 다음 형태의 미분방정식으로 기술된다. d2x / dt2 + w2x 〓 0 이 미분방정식은 뉴턴의 제 2법칙으로부터 유도된다. 용수철 상수가 k인 용수철에 달려 있는 질량 m인 토막의 각진동수와 진동주기는 다음과 같이 주어진다. w 〓 , T 〓 2π/w 〓 2π -단순조화운동이 일어나기 위한 조건 안정된 평형위치가 존재해야 한다. 에너지의 손실(ex.마찰에 의한 에너지 손실)이 없어야 한다. 가속도는 변위에 비례하며, 방향은 반대가 되어야 한다. 3) 감쇠진동 - 시간에 따라 에너지가 감소하고 그 결과 진폭이 감소하게 되는 진동을 감쇠진동(damped oscillation)이라 한다. (외부의 유체저항 또는 내부마찰의해 일어남) - x 〓 Aoe-rt/2mcos(w`t +) w` 〓 감쇠 각진동수 w`는 자연 각진동수 w 〓 보다 작다. w`가 실수가 되기 위해서는Υ/2m wo , 즉 Υ 2mwo의 조건이 만족되어야 한다. 이것을 작…
조건…