물리진자 실험

1. 실험명 - 물리 진자의 운동 2. 실험목적 - 규칙적으로 움직이는 물체의 운동을 묘사하고, 회전운동과 관성모멘트에 대하야 알아보고자 한다. 3. 실험준비물 - 컴퓨터 및 인터페이스 장치(모두 220V), 회전센서(Rotary Motion Sensor), 막대진자, A 베이스 및 지지막대, 줄자 4. 실험방법 (1) 장비의 셋업 ① 인터페이스 박스를 컴퓨터에 연결하고 전원을 켠 다음 컴퓨터를 켠다. ② 회전센서의 폰 플러그 노랑색, 흑색을 순서대로 디지털 채널1, 2에 연결하고, 회전센서를 스탠드에 고정한다. ③ 막대진자에는 구멍이 여러 개 뚫려 있는데, 먼저 막대의 중심(질량중심)으로부터 각 구멍의 중심까지의 거리를 자로 측정하여 기록해둔다. ④ 회전센서의 중심에 있는 나사를 이용하여 맨 끝의 구멍 Ol을 고정한다. ⑤ DataStudio 프로그램을 실행하고 Rotary Motion Sensor를 선택하여 인터페이스에 설치한 다음, Rotary Motion Sensor를 더블 클릭하면 센서설정 화면이 뜨고 여기서 Division/Rotation(1회전 당 분해능) 360, 1440 중 1440을 선택한다. ⑥ 샘플링 옵션에서 Periodic Sample은 20Hz, Fast로 설정하고 그래프 윈도우를 띄우고 시간에 따른 회전각의 변화를 보기 위해 각 위치(Angular Position)를 선택한다. 여기서 필요하다면 각속도, 각 가속도 등도 선택할 수 있다. (2) 데이터 저장 ① 진자 막대를 대략 5˚각도 이내로 진폭을 주어 진동시키고 데이터 저장을 시작한다. (회전센서는 초기 각위치를 0˚으로 설정하므로 정지상태에서 데이터 저장을 시작한 다음, 진폭을 주어 진동시키면 수직 평형위치 0 점에 대한 진동그래프를 얻을 수 있다.) ② 30 초 정도 데이터를 저장한 다음, 그래프로 데이터를 디스플레이 해본다. 그러면 물리진자의 운동을 시간에 따른 회전각 위치의 데이터 곡선으로 얻을 수 있다. ③ 각 위치 그래프…
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