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□ 실험 제목 : 단조화 운동

□ 실험 목적

□ 실험원리

□ 실험기구 및 재료

□ 실험방법

□ 측정값

□ 실험결과

□ 질문 및 토의

□ 결론 및 검토

□ 실험 목적
단조화운동을 하는 물체의 운동방정식과 해를 살펴보고 주기를 측정함으로써 단조화운동을 하는 물체를 기술하는 방법을 배운다.

□ 실험원리
물리학에서 단조화운동은 자연계의 많은 현상들을 기술하는 데 중요한 역할을 한다. 용수철에 매달린 물체, 진자, RLC 전기회로, 고체물질이나 분자 내에서 원자의 진동 등은 근사적으로 단조화운동으로 기술될 수 있기 때문이다.

이 실험에서는 몇 가지 서로 다른 조건 하에서 진동하는 물체의 운동상태를 관찰하고 주기를 측정하여 주어진 조건에 따라 진동하는 물체의 운동상태가 어떻게 변하는지 알아본다.
그림 11.1과 같이 물체가 두 개의 용수철 끝에 매달려 있는 경우를 살펴보자. 용수철 상수를 k, 물체의 질량을 M, 평형점 x0로부터 늘어난 길이를 Δx라고 하면 용수철이 물체에 작용하는 힘(복원력)은 Hook의 법칙으로부터 다음과 같이 주어진다.

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