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기초진동실험 보고서: 자유진동 및 강제진동 분석2025.11.151. 자유진동(Free Vibration) 자유진동은 초기 각변위와 각속도가 주어질 때 진동계의 관성, 강성, 감쇠 값에 의해 결정되는 고유진동 현상이다. 감쇠 정도에 따라 과감쇠, 임계감쇠, 부족감쇠의 세 가지 형태로 나타난다. 부족감쇠 조건에서 측정된 감쇠고유진동수와 대수감쇠율을 이용하여 감쇠비와 비감쇠 고유진동수를 구할 수 있다. 본 실험에서 비감쇠 자유진동의 질량관성모멘트 이론값은 1.133 kg·m²이고 실험값은 0.866 kg·m²로 23.57%의 오차가 발생했다. 2. 강제진동(Forced Vibration) 조화가진모...2025.11.15
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기계공학실험 진동실험 보고서2025.11.161. 자유진동 및 강제진동 자유진동은 초기 에너지로 인해 외부 힘 없이 시스템이 고유 진동수로 진동하는 현상이다. 강제진동은 외부 가진력이 작용할 때 발생하며, 가진 주파수가 고유진동수와 같아지면 공진 현상이 발생한다. 본 실험에서는 비틀림 진동 시스템을 이용하여 자유진동과 강제진동의 특성을 분석하고, 감쇠의 영향을 관찰하였다. 2. 감쇠 및 감쇠비 감쇠는 시스템의 진동 에너지를 소산시키는 현상으로, 점성 감쇠가 가장 일반적이다. 감쇠비는 감쇠계수와 임계감쇠계수의 비로 정의되는 무차원 값이며, 감쇠비에 따라 과소감쇠, 임계감쇠, 과...2025.11.16
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서울시립대_물리학및실험1_단진동운동실험_예비레포트&결과레포트_A+2025.04.271. 강제진동 실험에서는 드라이버의 주파수 변화에 따라서 각속도와 진폭이 모두 변하는 것으로 나타났다. 이로 볼 때, 공명 현상에 기여하는 것은 각속도이다. 강제 진동 실험에서 전압을 더 크게 인가하면 드라이버의 주파수가 증가한다. 전압이 증가할수록 진동수가 커지고 각속도는 점점 증가한다. 진폭이 증가한다. 2. 공명 현상 주위에서 볼 수 있는 공명 현상의 예는 과거 타코마다리의 붕괴 사건이 있다. 다른 예에는 전자레인지가 있다. 전자레인지의 2.5GHz 마이크로웨이브는 물 분자 진동수 수 배이다. 따라서 수분이 있는 음식을 전자레...2025.04.27
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진동 실험 예비보고서2025.01.141. 진동 진동의 사전적 정의는 '물체의 반복적인 운동'이다. 진동은 일반적으로 해로운 현상이므로 이를 적극적으로 해석하고 방지하는 것이 중요하다. 진동 분석은 부품이나 기기에서 발생하는 진동, 진폭의 식별, 진동의 원인 판별 및 문제 해결에 중점을 두고 있다. 2. 고유진동수 외력의 영향이 없는 상태에서 탄성이 있는 물체가 진동할 때의 진동수를 고유 진동수라고 한다. 고유 진동수는 물체의 탄성이나 치수 등 그 고유 성질에 의해 결정되며, 물체의 고유 진동수와 일치하는 진동수를 갖는 외력이 가해질 경우 공명이 일어나게 된다. 3. ...2025.01.14
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서울시립대학교 물리학및실습1 단진자실험 A+ 결과레포트2025.01.221. 단진자 실험 실험에서 카트의 질량을 증가시켰을 때 진동수는 감소하고 주기는 증가했다. 이론적으로 보았을 때, 초기 진폭에 따라 주기나 진동수가 달라지지 않음을 보여준다. 용수철의 힘 상수가 커질수록 주기 T는 더 작아지고, f는 더 커진다. 카트의 질량이 커질수록 T가 커지고 f는 작아진다. 따라서 가장 큰 T를 만들고 싶다면, k를 작게, m을 크게 하여 실험하여야 한다. 2. 감쇠 조화 진동 감쇠 조화 진동에서 구하는 는 물체의 감쇠 정도를 판단할 수 있는 변수가 된다. 본 실험에서의 는 고유 진동수인 w0보다 작기 때문에...2025.01.22
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1자유도 감쇠 진동시스템의 감쇠비 측정 실험2025.11.151. 감쇠비(Damping Ratio) 스프링과 댐핑으로 이루어진 1자유도 감쇠 진동시스템에서 대수감소율을 이용하여 감쇠비를 구할 수 있다. 감쇠비는 시스템의 감쇠 특성을 나타내는 중요한 매개변수로, 대수감소율 δ와의 관계식 ζ = δ/√(4π² + δ²)로 표현된다. 실험에서 50mm 원판 사용 시 감쇠비 0.11107, 75mm 원판 사용 시 0.13225의 값을 얻었다. 2. 대수감소율(Logarithmic Decrement) 대수감소율은 감쇠 진동에서 연속된 두 진폭의 비의 자연로그값으로 정의되며, δ = ln[x(t)/x(...2025.11.15
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회전축계의 임계속도 실험 분석2025.11.151. 임계속도(Critical Speed) 회전축계에서 특정 회전수에 도달할 때 축의 진동이 과도하게 발생하는 현상을 임계속도라 한다. 모터, 엔진, 발전기 등 회전운동을 하는 기계시스템에서 공진이 발생하는 회전수를 의미하며, 축과 베어링 장치에 가해지는 하중의 위치에 따라 변한다. 하중이 없을 때 임계속도는 N₀ = (60/2π) × (4.72/l)² × √(EIg/Aγ) 공식으로 계산되며, 탄성계수와 축의 모멘트에 비례하고 단면적과 길이에 반비례한다. 2. 공진(Resonance) 현상 진동시스템에서 가진 진동수가 고유진동수와 ...2025.11.15
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[기계공학]진동 실험 예비 레포트2025.01.171. 진동 시스템의 고유 진동수 고유 진동수란 물체의 형상, 재질 및 구속조건 등이 주어지면 절대로 변하지 않는 고유의 값이며, 계의 자유 진동 주파수입니다. 1자유도인 경우에서 고유 진동수는 w_d = w_n sqrt(1-2 zeta)이며, 고유 진동수의 개수는 그 물체의 자유도만큼 존재합니다. 2이상의 자유도계에서 고유 진동수들은 진동의 정상적인 Mode들의 주파수입니다. 고유 진동수는 가장 낮은 값으로부터 시작하여 1차, 2차, ..., n차로 구분되며, 특히 1차 고유 진동수를 기본 고유 진동수라고 부릅니다. 2. 감쇠율(D...2025.01.17
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단진동운동실험 만점레포트2025.01.121. 단조화운동 변위가 시간에 대한 사인 또는 코사인함수로 표현되는 진동을 조화운동이라고 부른다. 일반적으로 물체에 변위를 주었을 때 그 변위에 비례하는 크기의 복원력이 작용하면 물체는 조화운동을 하는데, 탄성체의 역학적 진동 또는 전자기파가 대표적인 예시이다. 그러나 실제로 존재하는 진동체에서는 대부분의 경우 변위에 대한 복원력이 변위에 정확히 비례하지는 않으므로 완전한 조화운동이 아닌 경우가 많다. 2. 감쇠 조화 진동 단조화 운동은 이상적인 계, 즉 선형 복원력의 작용하에 무한히 진동하는 계를 다룬다. 그러나 실제의 경우에는 ...2025.01.12
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일상 속 진동운동의 원리와 사례2025.11.181. 진동운동의 기본 원리 진동운동은 퍼텐셜에너지와 운동에너지가 반복적으로 전환되는 과정이다. 최고점에서는 속도가 0이 되어 퍼텐셜에너지만 존재하고, 최저점에서는 퍼텐셜에너지가 0이 되고 운동에너지만 남는다. 이러한 에너지 전환이 반복되면서 진동운동이 일어난다. 그네, 바이킹, 스프링 등 다양한 물체에서 관찰할 수 있으며, 기준점을 중심으로 주기적인 운동이 특징이다. 2. 탄성퍼텐셜에너지와 스프링 진동 스프링이 압축되면 탄성퍼텐셜에너지가 생성되고 운동에너지는 0이 된다. 스프링을 놓으면 운동에너지가 증가하다가 기준점에서 최대가 되고...2025.11.18
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