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단진동운동실험 레포트2025.01.121. 단조화 운동 단조화 운동은 이상적인 계, 즉 선형 복원력의 작용하에 무한히 진동하는 계를 다룬다. 가속도가 항상 위치에 비례하고 평형 위치로부터의 변위와 반대 방향으로 향하면 그 물체는 단조화 운동을 하게 된다. 이 때 운동방정식은 m{d^2x}/dt^2 = -k'x로 표현되며, 일반해는 x(t) = Asin(ωt + φ)로 나타낼 수 있다. 여기서 ω = sqrt{k'/m}은 각진동수이고, T = 2π/ω는 주기이다. 2. 감쇠 조화 진동 실제의 경우에는 마찰 또는 공기 저항 같은 비보존력이 작용하므로 계의 역학적 에너지는 ...2025.01.12
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정리문] <역학> 5. 단진동2025.01.131. 진동의 정의와 일차원 진동 진동은 특정하게 정해진 유한한 영역 내에서만 행해지는 운동을 말하며, 진동자는 진동을 하는 입자를 의미한다. 진동자의 운동영역 근방에는 반드시 진동자의 안정 평형점이 존재해야 한다. 진동자에 작용하는 알짜힘은 입자의 위치와 속도, 시간의 함수이며, 이를 Taylor 급수로 전개하면 진동자의 강성텐서와 감쇠텐서, 구동력으로 나타낼 수 있다. 2. 조화진동 조화진동은 진동자에 작용하는 알짜힘이 선형 관계를 만족하는 경우를 말한다. 이때 진동자의 운동방정식은 2계 선형 미분방정식으로 표현되며, 일반해는 c...2025.01.13
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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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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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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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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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[중앙대학교 전기회로설계실습] A+ 결과보고서 10. RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답2025.05.031. RLC 회로의 과도응답 및 정상상태 응답 이 실험은 저항, 인덕터, 커패시터로 구성된 RLC회로의 과도응답 및 정상상태 응답을 이해하고 실험으로 확인하는데에 목적이 있습니다. 실험 결과 저항 출력전압이 저감쇠의 특성을 보일 때의 가변저항은 0.179kΩ로 측정되었습니다. 저감쇠의 조건을 만족하였으며, ωd의 계산값과 실험값의 오차는 기계적 측정 오차, 소자와 도선의 내부저항 등의 영향으로 인해 발생한 것으로 생각됩니다. 1. RLC 회로의 과도응답 및 정상상태 응답 RLC 회로는 저항(R), 인덕터(L), 캐패시터(C)로 구성...2025.05.03
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일반물리학실험 결과 보고서 Driven Damped Harmonic Oscillations2025.05.111. 공명 진동수 실험 결과 공명 진동수가 0.735Hz임을 알 수 있었다. 이론적 진동수는 0.747Hz로 1.633%의 오차율을 보였다. 오차의 원인으로는 용수철이 수평면과 완전히 수직을 이루지 않았거나 추를 정확히 용수철 아래에 매달지 않았기 때문으로 분석되었다. 2. 용수철 상수 Rotary motion sensor의 도르래 지름과 추의 무게, 각도 변화를 이용하여 용수철 상수를 계산하였다. 3. Disk의 관성 모멘트 Disk의 지름과 질량을 측정하여 관성 모멘트를 계산하였다. 4. 공진 곡선 자석과 원판의 거리가 가까워질...2025.05.11
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RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답 실험2025.11.141. RLC 직렬회로의 과도응답 RLC 직렬회로에서 저항, 인덕터, 커패시터의 값에 따라 과도응답 특성이 결정된다. Under-Damped 응답(ζ < 1)에서는 진동하며 감쇠하고, Over-Damped 응답(ζ > 1)에서는 진동 없이 감쇠한다. Critically Damped(ζ = 1)는 임계감쇠 상태로 가장 빠르게 정상상태에 도달한다. 감쇠비 ζ = R/(2√(L/C))로 계산되며, 회로 파라미터에 따라 응답 특성이 결정된다. 2. RLC 회로의 정상상태응답 및 임피던스 정현파 입력에 대한 RLC 회로의 정상상태응답은 임피던...2025.11.14
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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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