[자연과학]물리 實驗 - Pendulum Motion[진자운동]
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작성일 20-11-20 19:20
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여기서 중력은 각각 진자의 축의 방향과 진자의 진행 방향 2가지로 나누어 질 수 있다 각각은 와 로 나누어진다. 따라서 위의 식을 통해서 우리는 최종적으로 주기가 다음과 같음을 알 수 있다
따라서 위의 주기로 구한 중력 가속도는 다음과 같다. ( )
각 진폭이 5도 보다 작을 경우 그 오차가 0.2%으로 줄어들게 되며, 15도 보다 작을 경우 오차가 1.2% 안쪽으로 생기게 된다 이 정도의 오차는 큰 오차가 아니므로 근사를 사용하는 것이 가능함을 말해준다. 일반적으로 우리가 계산하는 각과 진폭이 작을 때 이외에도, 실제 생활에 이용될 수 있는 진폭이 큰 경우도 이번 실험을 통해서 다루게 된다 실험을 통해서 진폭이 큰 경우에는 진폭이 어떻게 변하는지 알고 또한 진폭이 작은 경우 우리가 알고 있던 formula(공식)이 맞는지에 마주향하여 살펴보자. 또한 실험에 사용된 추의 반지름을 무시 못할 경우에 대한 보정항에 마주향하여 도 알아보자.
2. 실험 理論(이론)
⑴ 작은 각, 긴 길이 일 때
- 앞장의 그림 1에서 알 수 있듯이 줄 길이를 l, 추의 질량 m이라 하고 진자와 중심축 사이의 각을 라 하자. 진자에는 중력과 장력 T가 작용한다.
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순서
실험결과/물리
[자연과학]물리 實驗 - Pendulum Motion[진자운동]
설명
Pendulum Motion[진자운동]
1. 실험 목적
- 이번 실험은 우리가 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 진자에 관한 실험이다. 따라서 각이 작을 경우 우리는 방정식을 근사식으로 고쳐서 다음과 같이 풀 수 있다
위의 식은 간단한 조화 진동자 운동과 같다.
하지만 만약 각도가 클 때는 위와 같은 근사를 통해서 구할…(省略)
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다. 이 운동의 방정식은 극좌표로 다루어져서 쉽게 풀 수 있게 된다 그리고 이중에서 구심운동의 힘 같은 경우에는 축 중력과 축 방향 장력으로 나누어져서 평형을 이루게 된다 따라서 진자는 접선 방향의 힘만을 가지고 원 운동 방향으로 움직이게 된다 따라서 운동 방정식은 아래와 같이 쓸 수 있다
이라고 쓸 수 있다 그리고 작은 각에 마주향하여 는 근사를 사용가능하다.
