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1.실험목적 - 보다진자를 사용하여 주기와 길이를 측정한 후 그 지점의 ...

본문일부 및 목차

1.실험목적
- 보다진자를 사용하여 주기와 길이를 측정한 후 그 지점의 중력가속도g를 구한다.
„.실험기구 및 장치
· 보다 진자
· 지지대
· 받침날
· 낚싯줄
· 초시계
· 포토게이트타이머
· 포토게이트 및 지지대
…. 이론

1. 단진자는 무게를 무시할 수 있는 길이 l인 끈의 한쪽 끝을 고정하고 다른 끝에 질량 m 인 추를 매달아 연직면 내에서 주기운동을 하는 것이다.

2. 이 때 복원력 F는(그림 1참조)
F = - mgsinθ 이고,

3. θ는 연직면과 추의 중심을 맺는 직선 사이의 각이고, 그 각이 상당히 작다면 (θ = 5° 이하) sinθ = θ로 생각할 수 있으므로

4. 운동방정식은 이고,

5. 미분방정식의 해는 x = Acosωt 이고, 여기서 로서 ω = 2πf = 2π (1 T)이므 로
ˆ. 주기 T는 이다.
‰. 본 실험에서의 물리진자는 그림 2와 같이 질량 M 인 강체가 임의의 회전축 0를 중심으 로 연직면 내에서 진동하는 것이다.
Š. 이 운동방정식은 이다
‹. 여기서 I는 회전축에 대한 강체의 관성모멘트이다.
Ԟ. 이때 구의 반경이 r이고 철사 길이 l인 Borda 진자에서는 L = l + r이므로 I는
I = M(l + r)2 + M×2 5 r2 이다.
ԟ. θ가 5°이내로 매우 작다면 sinθ = θ이므로 운동방정식은

가 되고,
Ԡ. 그때의 주기 T는 가 된다.
ԡ. 위의 I와 L을 대입하여, 중력가속도 g에 관하여 정리하면
이 된다.


그림1 ...

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