본문/내용
- 앞부분에 소개한 이론적 배경의 2)에서 ‘ Y축’은 ‘진폭비(진폭)’ 이였다.
그래서 ‘진폭비’ 즉 ‘진폭’ 이 최대가 되는 을 고유진동수로 실험적으로 구했다.
하지만 본 실험에서 얻은 그래프의 ‘ Y 축은’ 가속도를 나타내고 있다. 이를 설명하면
진폭은 이다. 이를 두번 미분하면
가 나온다 가 바로 가속도 이다. 즉 가속도와 변위는 같은 에따라 값은
틀리지만 같은 형의 그래프를 나타내게 된다. 다시말해 진폭이 최대가 될때의 값과
가속도가 최대가 될때의 값은 같다는 말이다. 실험에서 진폭을 측정하기 보다는
가속도를 측정하는게 더 용이하다.
- 앞부분에 소개한 이론적 배경의 1)을 보면 본 실험에서 측정한 계의 고유진동수는
충격망치 없이도 측정이 가능함을 알수 있다. 즉 처음 그냥 손으로 외팔보를 적당한
초기 변위로 잡고 있다가 놓으면 부족감쇠가 있는 진동을 하게 된다. 그러면 ‘시간에
따른 진폭의 변화’ 그래프를 통해 다음 식을 이용 고유진동수를 실험적으로 얻을 수
있다.
,
- 본 실험에서 가속도계를 붙이는 위치가 어디든 실험값에 영향을 주지 않는다.
다만 앞에서 말한대로 충격망치로 치는 위치에 따라 나타는 자유도 개수가 다를
뿐이다. 그리고 나머지 자유도가 나타나지 않는다고 해서 그 자유도가 없어지는게
아니라 다만 나타나지 않을 뿐임을 명심해야 하겠다.
2) 오차원인
본 실험에서 0.51%의 상대오차가 발생하였다. 그 원인을 파악해 보면
- 실험중 충격망치에 의한 외력 이외의 외력이 작용했을 가능성을 들 수 있다.
실험중 테이블에 실수로 충격을 주었을 수도 있고 주변의 다른 기계의 작동
으로 진동이 발생했을 수도 있다.
- 가속도계의 가속도 측정 오차도 한 원인 이다.