[자연과학][일반물리학] 용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
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작성일 20-05-23 02:56
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여기서 k는 용수철의 탄성을 나타내는 값으로 용수철 상수라 불리는 양이고, 마이너스 부호(-)는 change(변화)에 반하는 복원 특성(特性)을 나태내고 있따 이 운동방정식의 일반해는 다음과 같이 주어진다.
원리
평행위치로부터 용수철이 늘어난 길이를 라 할 때 질량 인 물체가 받는 힘은 훅의 법칙(Hooke`s Law)에 따라 다음과 같다. 용수철에 매달린 물체, 회로, 고체나 분자 내에서의 원자의 진동 등 많은 물리계에서 나타나며 따라서 물리학에서 매우 중요시되고 있는 운동이다.
(2)
여기서 각속도 는 으로 定義(정의)된 양이고, 진폭 A와 위상 φ는 초기 조건으로부터 정해진다.
(3)
또한 어떤 거리 x에서의 위치에너지는 다음과 같다.
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여기서 용수철이 늘어나지 않았을 때, 즉 x=0의 위치에너지는 0으로 하였다. 또한 운동 산태를 유지하려는 관성 특성(特性)도 가지고 있따 이 두 가지 특성(特性)이 나타날 때 역학계는 단순 조화 운동(simple harmonic motion)을 하게 된다된다. 이는 단순히 앞의 경우와 운동의 형태는 같고 평형점의 위치가 y=0에서 y=h로 이동했을 뿐임을 알 수 있따 용수철의 탄성에너지의 change(변화) 는
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또한 이 물체가 과 사…(drop)
순서
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다. 따라서 이 함수의 주기 T는 다음과 같다.
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[자연과학][일반물리학] 용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
title(제목)
용수철 진자에 의한 역학적 에너지의 보존
목적
평행상태를 갖는 모든 계는 작은 change(변화)에 대하여 복원 특성(特性)을 갖는데, 특히 change(변화)가 아주 작을 때는 그 복원력은 change(변화)의 크기에 비례한다.
중력과 수직 방향으로 용수철에 매달린 질량 m인 물체 작용하는 힘을 생각해보자
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이 방정식의 일반해는
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로 여기서 h는 물체에 작용하는 중력과 탄성복원력이 평형을 이룰 때 용수철이 늘어난 길이로 h=mg/k이다. 본 실험에서는 중력장 내에서 수직으로 운동하는 용수철 진자의 단순조화운동을 observation하여, 그 주기를 측정(測定) 하고 탄성에너지와 중력 위치에너지의 변환을 통한 역학적 에너지의 보존을 확인한다.
