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[자연과학] 일반물리학 experiment(실험) - 비틀림 진자로 금속의 강성률 측정
1. 實驗(실험)방법 및 목적, 理論(이론)
목 적 : 비틀림 진자로 금속의 강성률을 구한다. (는 고리 지지대의 관성 모우멘트
k) 위의 측정(測定)
값에서 강성률 를 구한다.
금속선의 비틀림 상수를 , 강체를 각변위를 라 할 때 각조화 운동방정식으로부터 진동의 주기 는
(1)
이다.
e) b)와 c)의 과정을 되풀이 한다.
h) 고리의 질량 을 5회 측정(測定)
한다.
2. 實驗(실험)결과
① 측정(測定)
값
6:13.07
순서
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[자연과학] 일반물리학 experiment(실험) - 비틀림 진자로 금속의 강성률 측정
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실험과제/물리
설명
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다.
b) 금속선이 팽팽한 상태로 유지되게 하고, 또 고리 위의 한 점을 기준으로 택하여 고리를 약간 비틀어
c) stop watch를 사용하여 진동주기를 측정(測定)
한다. 한편 비틀림 상수 는 금속의 강성률 와 다음과 같은 관계가 있따
(2)
따라서 식 (1)을 이용하여 식 (2)의 를 소거하면 강성률 는 다음과 같이 된다
(3)
그림 1
그림 2
그림1 의 구조에서는 강체의 원형 고리가 그 면이 연직으로 달여 있으며, 그림 2의 구조에서는 수평으로 달려 있따 각 경우의 주기는 관성 모우멘트가 다르기 때문에 달라진다. 매 10회마다 시각을 측정(測定)
하여 100회까지 측정(測定)
한다.
기구 및 장치 : 강성률 측정(測定)
지지대 및 원형 고리, 금속선, stop watch, calliper, 천칭,
미터자.
理論(이론) 및 방법 : 금속선의 반지름 , 길이 , 강성률이 인 금속선에 강체를 매달아 비틀 림 진동을 시킨다.
g) 금속선의 지름을 calliper로 5회 측정(測定)
하여 금속선의 반지름 r을 구한다. 그림 1,2의 구조에서의 주기를 각각 라 하고, 고리 지지대의 관성모우멘트를 , 연직으로 달린 고리(그림1)의 회전축에 관한 관성 모우멘트를 , 수평으로 달린 고리(그림2) 의 회전축에 관…(省略)
a) 길이 2m 정도의 금속선을 상단 고정대에 고정시키고, 그림1과 같이 고리를 달아서 비틀림 진자를 만든다.
d) 고리 지지대 나사를 풀어 그림2와 같이 고리를 수평으로 장치한다.
f) 금속선의 길이 을 5회 측정(測定)
하여 평균(average)을 구한다.
i) calliper를 이용하여 원환의 안지름 , 바깥지름 , 두께 를 5회 측정(測定)
하여 안반지름,
j) h)와 i)의 측정(測定)
값을 이용하여 관성 모우멘트 과 를 구한다.
