[물리]단진자의 주기측정

소개

단진자의 주기측정 실험의 예비레포트 입니다.

목차

1. 실험목적
2.실험이론
3.실험방법
4.실험결과
5.검토 및 토의

본문내용

1. 실험목적
단진자의 주기를 구하기 위한 운동방정식을 유도하고, 그 방정식을 선형적으로 근사화 시켜 해석하는데 봉의 질량을 무시한 단진자로 모델링 했을 때와 모든 질량을 고려한 복합진자로 가정하였을 때, 각각의 주기를 구하고, 이를 실험적으로 구한 값들과 비교한다. 또한 운동방정식을 선형화하지 않고 비선형 방정식을 그대로 해석하여 구하는 방법을 알아보고, 구한 주기를 역시 실험적으로 구한 값과 비교확인하고 각각의 오차의 원인에 대해 생각해 본다.

2.실험이론
운동방정식을 해석하는데 있어 해석의 용이함을 위해 대부분의 시스템은 선형적으로 모델링해 오고 있다. 고등학교 물리에서 배웠듯이 시계추의 주기는 이라고 하여 단지 추의 길이만이 주기에 영향을 미치는 것으로 되어 있는데, 실제 시스템은 이런 선형방정식으로 유도되는 시스템이라기보다는 비선형 시스템인 경우가 많다. 그러나 그 해석이 어렵다는 점과 선형적으로 해석해도 어느 정도 정확한 값을 가진다는 점에서 선형적으로 해석을 해 오고 있다. 하지만 운동이 어느 정도의 크기(진폭)를 가질 때에는 그 운동방정식의 비선형성이 증가하므로 비선형 해석이 필요하다. 이런 비선형 해석의 목적은 본래 비선형인 시스템을 선형적으로 해석했을 때 발생하는 예상치 못한 현상들을 방지하는데 있다. 이러한 비선형 진동을 해석하는데 있어서 다음과 같은 방법들이 있다.

①Exact methods - 비선형식을 그대로 해석함.
②Approximate analytical techniques - 비선형식을 근사화 시켜 해석
③Graphical procedures - 도해석적 방법으로 그 패턴을 해석함
④Numerical methods - 수치해석으로 해석함

참고자료

· 없음