과학&공학/일반물리학실험10 [일반물리학 실험 #06] 공명관 실험(Resonance Tube) Ⅰ. 서론(목적) 실험을 통해 정상파가 생기는 원리와 공명 주파수를 이해할 수 있다. Ⅱ. 이론적 배경 파동과 파동방정식 파동은 매질을 통해 운동이나 에너지가 전달되는 현상이다. 매질의 요소가 전파되는 방향과 수직인 방향으로 움직이는 진행파를 횡파라고 하고, 매질의 요소가 전파되는 방향과 평행한 방향으로 움직이는 진행파를 종파라고 한다. 파동은 물체(매질)가 평형 위치로 돌아가고자 하는 복원력을 발생할 때 생기는 현상이다. 그림 1과 같이 파동이 진행할 때, 각각의 위치에서의 y좌표를 y_(i-1), y_(i), y_(i+1)이라고 하면,이계 공간 미분과 시간에 대한 y좌표 이계 미분이 식과 같은 관계를 가지며 이를 파동방정식이라고 한다. 조화진동 파동함수 y(x, t) = Acos(kx ± w.. 2024. 4. 2. [일반물리학실험 #05] 회전관성 (Moment of Inertia) Ⅰ. 서론(목적) 물체의 시간에 따른 회전 각과 각속도를 측정하는 방법을 알고 에너지 보존 법칙을 통해 질량, 반지름, 가속도를 이용해 회전 관성을 추정할 수 있다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 각속도와 각가속도 각속도는 강체가 회전할 때, 강체의 각변위를 시간 변화로 나눈 것으로 (1)과 같다. 접선속도는 각속도와 반지름의 곱과 같다. 각가속도는 회전하는 강체의 각속도 변화를 시간 변화로 나눈 것으로 (4)와 같다. 식(3)에 의해, 구심가속도는 (6)과 같다. 2. 돌림힘과 각운동량 돌림힘은 어떤 축에 대하여 힘이 물체를 회전시키고자 하는 경향을 나태는 벡터양이다. (7)과 같이 정의한다. 각운동량은 (8)과 같이 정의한다. 3. 회전관성 식(9)의 mr^(2)의 항이 F = dp/dt =mdv/dt에서 .. 2023. 5. 17. [일반물리학실험 #04] 이차원 운동 (2-Dimensional Motion) Ⅰ. 서론(목적) 등속도 운동, 등가속도 운동, 충돌에서의 이차원 운동을 기술할 수 있고 뉴턴 제2법칙을 이해할 수 있다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 직교 좌표계 (Cartesian Coordinate) 2차원 운동을 기술하기 위하여 x축과 y축을 갖는 직교 좌표계를 사용한다. 다음과 같은 벡터 a가 있을 때, x축과 y축 성분으로 나누어 a=(a1, a2)=a1*(x)+a2*(y)으로 나타낼 수 있다. 벡터 a가 x축과 theta의 각도를 이룬다고 할 때 벡터 a와 크기는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 2. 기울어진 평면에서의 운동 기울어진 평면에서 좌표계를 다음과 같이 설정하였을 때, 물체가 받는 힘은 위의 그림과 같이 표현할 수 있다. 각각 x축과 y축에 대하여, 이므로 임을 알 수 있다. 같은 각도 .. 2021. 4. 10. [일반물리학실험 #03] 운동량 보존과 충격량 (Conservation of Momentum and Impulse) Ⅰ. 서론(목적) 스마트카를 이용해 정지 실험, 탄성 충돌과 비탄성 충돌 실험을 하여 운동량 보존과 충동 종류에 따른 운동에너지 보존 여부를 알 수 있다. 각각의 실험에서 충돌 시간과 충격력 등을 측정하여 충격량, 운동량 변화를 알 수 있다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 운동량 보존 법칙 (Conservation of Momentum) 뉴턴 제 2법칙에 의하여, 운동량은 알짜 힘이 0일 때 보존됨을 알 수 있다. 충돌하는 두 물체의 계에 알짜 힘이 작용하지 않는다면 충돌 전 두 물체의 운동량과 충돌 후 두 물체의 운동량은 동일하다. 이는 물체의 충돌 종류(탄성, 비탄성 등)에 관련없이 항상 보존된다. 물체의 운동량 변화는 충돌 후 운동량에서 충돌 전 운동량을 뺀 값과 같다. 물체의 운동에너지는 물체의 질량과 .. 2021. 3. 21. 이전 1 2 3 다음 반응형
