해피레포트 - 일반 물리학 - 단진자에 의한 중력가속도 측정

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자연과학계열 일반 물리학 - 단진자에 의한 중력가속도 측정 일반 물리학 - 단진자에 의한 중력.hwp 등록인 leewk2547 등록/수정일 15.02.15 / 15.02.15 문서분량 5 페이지 다운로드 1 구매평가 판매가격 2,000원

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보고서설명
1.제목 - 단진자에 의한 중력가속도 측정 2.목적 - 단진자의 주기를 측정하여 중력가속도의 값을 구하고, 위치에너지와 운동에너지의 변화를 구하여 총 역학적 에너지가 보존되는가를 알아본다.

본문일부/목차
.이론 및 방법수정 - 그림과 같이 위쪽이 고정되어 있고 질량이 무시될 수 있는 끈의 아래쪽에 크기를 무시할 수 있는 질량 m인 추가 매달려 주기운동을 하는 역학계를 단진자라고 한다. 이 단진자의 위쪽 끝에서 추의 중심까지의 거리를 l로 나타내자. 단진자가 수직선과 이루는 각이 일 때 추에 작용하는 접선력은 이며, 항상 안전 평형점인 을 향해 복원력의 역할을 하게 된다. 따라서 접선방향의 운동방정식은 다음과 같다. (1) 여기서 는 호를 따라서 측정한 변위이다. 진폭이 매우 작은 진동 (인 경우에 로 근사시킬 수 있고 변위 와 각와의 관계식인 를 이용하면, 식 (1)은 다음과 같이 된다. (2) 이 식은 단조화 운동방정식이다. 따라서 이 식의 일반해는 (3) 이다. 여기서 A는 진폭이고 는 각속도이다. 그리고 이 단조화운동의 주기 T는 (4) 이다. 이식으로부터 중력가속도는 (5) 이 된다. 따라서 주기 와 길이 을 알면 중력가속도 값을 구할 수 있다. 참고로 식 (5)에서 보는 바와 같이 주기는 진폭이나 추의 질량에는 무관하다. 그러나 식 (5)는 추를 하나의 질점으로 생각하고, 진폭이 극히 작다는 가정 아래 이루어진 것이므로 실제로 진폭이 좀 커지거나 추의 반지름이 어느 정도의 크기를 갖게 되면 식 (4)에 보정항을 고려한 정확한 관계를 얻을 수 있다. 진폭 가 아주 작지 않은 경우, 주기 는 다음과 같이 보정된다.

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