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단순조화운동과 강제진동

실험 6 단순조화운동과 강제진동5. 실험결과(1) 용수철 상수의 측정용수철 상수(평균) k=2.65(N/m)(2) 단순조화운동Peak #12345Time(sec)0.45381.27302.15372.99353.8742P1P2P3P4주기(sec)0.86020.86030.88070.8602평균 진동주기 T`=0.865(sec)이론 주기: M=0.050(kg), T==0.821(sec), f==1.216(Hz)오차-0.0536(3) 강제진동? 주파수 1.1Hz? 주파수 1.15Hz? 주파수 1.2Hz? 주파수 1.25 Hz6. 결과분석1) 용수철상수의 측정- 위의 데이터에서 linear-fit을 해본결과, slope가 2.65이 나왔다. 따라서 용수철 상수는 2.65(N/m)가 된다.2) 단순조화운동※ 이론값을 구하는 식은 다음과 같다.(M은 추의질량, m은 용수철의 질량, K는 용수철상수, T는 주기이다.) 위의 식에서 M에 비해의 값이 무시할 정도로 작기 때문에 무시를 하고(M=0.05(Kg), K=2.65(N/m), π=3.14)로 계산을 해주면 0.821의 값이 나오게 된다.※ 절대오차 =※ 상대오차 =※ % 오차 =3) 강제진동- 실험에서 위와 같은 그래프를 얻을 수 있었다. 그래프에서 주기의 강제진동의 주기와 용수철의 단순진동의 주기인 T=0.853의 두 진동이 조화가 되어 맥놀이 현상이 발생하는 그래프를 얻을 수 있었다.7. 토의 및 건의사항1) 공기 중에서 한 실험이므로 공기의 저항 때문에 데이터가 정확하지 못했다.2) 용수철의 무게를 모르기 때문에 용수철의 단순진동에서의 이론치를 근사하여 풀 수 밖에 없었다.3) 주변에서 일으켜지는 바람과, 사람의 움직임으로 인한 바닥진동 등으로 인해 우리가 실험하려고 하던 진동 외에 다른 외력이 작용하여 실험데이터가 부정확 해졌다.4) 단순조화운동 실험에서 외력을 주지 않고 스프링이 흔들리지 않도록 유지하는 것이 쉽지 않았다. 그리고, 스마트 커서를 이용해서 주기값을 구했는데 그래프의 최대값에 정확하게 커서를 놓을 수 없었기 때문에 오차가 생겼을 것으로 예상된다.5) 우리가 미분방정식을 배우지 않아 결과처리를 할 때 정성적으로밖에 하지 못했다.6) 우리가 강제진동을 일으킬 때에 진동수를 이론값으로 해 본 결과 공진현상이 발생하지 않았다. 하지만 실험결과를 바탕으로 진동수를 넣어주니 공진현상이 발생했다. 여기서 공진을 일으켜 주기 위해 진동수를 입력할 때에 이론값보다 같은 상황에서 적용된 실험적 데이터가 실험하기에 더 정확하다고 볼 수 있다.

공학/기술| 2005.05.15| 4페이지| 1,000원| 조회(994)

단순조화운동, 강제진동, 용수철상수

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