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단진동운동실험 레포트2025.01.121. 단조화 운동 단조화 운동은 이상적인 계, 즉 선형 복원력의 작용하에 무한히 진동하는 계를 다룬다. 가속도가 항상 위치에 비례하고 평형 위치로부터의 변위와 반대 방향으로 향하면 그 물체는 단조화 운동을 하게 된다. 이 때 운동방정식은 m{d^2x}/dt^2 = -k'x로 표현되며, 일반해는 x(t) = Asin(ωt + φ)로 나타낼 수 있다. 여기서 ω = sqrt{k'/m}은 각진동수이고, T = 2π/ω는 주기이다. 2. 감쇠 조화 진동 실제의 경우에는 마찰 또는 공기 저항 같은 비보존력이 작용하므로 계의 역학적 에너지는 ...2025.01.12
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정리문] <역학> 5. 단진동2025.01.131. 진동의 정의와 일차원 진동 진동은 특정하게 정해진 유한한 영역 내에서만 행해지는 운동을 말하며, 진동자는 진동을 하는 입자를 의미한다. 진동자의 운동영역 근방에는 반드시 진동자의 안정 평형점이 존재해야 한다. 진동자에 작용하는 알짜힘은 입자의 위치와 속도, 시간의 함수이며, 이를 Taylor 급수로 전개하면 진동자의 강성텐서와 감쇠텐서, 구동력으로 나타낼 수 있다. 2. 조화진동 조화진동은 진동자에 작용하는 알짜힘이 선형 관계를 만족하는 경우를 말한다. 이때 진동자의 운동방정식은 2계 선형 미분방정식으로 표현되며, 일반해는 c...2025.01.13
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단진동운동실험 만점레포트2025.01.121. 단조화운동 변위가 시간에 대한 사인 또는 코사인함수로 표현되는 진동을 조화운동이라고 부른다. 일반적으로 물체에 변위를 주었을 때 그 변위에 비례하는 크기의 복원력이 작용하면 물체는 조화운동을 하는데, 탄성체의 역학적 진동 또는 전자기파가 대표적인 예시이다. 그러나 실제로 존재하는 진동체에서는 대부분의 경우 변위에 대한 복원력이 변위에 정확히 비례하지는 않으므로 완전한 조화운동이 아닌 경우가 많다. 2. 감쇠 조화 진동 단조화 운동은 이상적인 계, 즉 선형 복원력의 작용하에 무한히 진동하는 계를 다룬다. 그러나 실제의 경우에는 ...2025.01.12
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단조화 진동과 감쇠 운동 실험 보고서2025.01.021. 단조화 진동 실험을 통해 용수철의 복원력에 의해 단조화 진동하는 카트의 주기를 측정하였다. 용수철 상수를 측정하고 이를 통해 주기를 계산할 수 있었다. 실험 결과 용수철 상수와 주기는 실험 조건에 따라 큰 차이가 없었다. 2. 감쇠 진동 알루미늄 트랙 위에서 자석에 의한 맴돌이 전류로 인한 감쇠 진동 특성을 확인하였다. 자석과 트랙 사이의 거리가 가까워질수록 감쇠 계수가 증가하고 각진동수가 감소하여 주기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 3. 강제 감쇠 진동 감쇠 진동하는 카트에 외부에서 주기적인 힘을 가해 강제 감쇠 진동을...2025.01.02
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RLC회로의 감쇠진동2025.05.011. RLC회로의 감쇠진동 RLC회로에서 저항이 존재하면 전자기 에너지가 열에너지로 전환되어 빠져나가기 때문에 전하와 전류, 전압의 진동 진폭이 점차 줄어드는 감쇠진동이 발생한다. 감쇠진동을 기술하는 미분방정식은 L(d^2q/dt^2) + R(dq/dt) + q/C = 0이며, 그 해는 q = Qe^(-Rt/2L)cos(ω't + φ)로 표현된다. 여기서 ω'은 감쇠가 있을 때의 각진동수로 감쇠가 없을 때의 각진동수 ω보다 작다. 2. 저항소모율 RLC회로의 감쇠진동을 정량적으로 계산하기 위해서는 일률(저항소모율)에 관한 식을 세워...2025.05.01
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RLC회로의 감쇠진동에 대한 정리2025.05.021. RLC회로의 감쇠진동 기술 RLC회로에서 저항이 존재하면 전체 회로 내 전자기 에너지(전기 에너지와 자기 에너지의 합)가 일정하지 않습니다. 저항에서 전자기 에너지가 열에너지로 전환되어 빠져나가기 때문에 전하와 전류, 퍼텐셜차의 진동은 진폭이 점차 줄어드는 형태로 나타나는데, 이를 감쇠진동(damped oscillation)이라고 합니다. 2. 저항소모율 RLC회로의 감쇠진동을 보다 정량적으로 계산하기 위해서는 일률(저항소모율)에 관한 식을 세워야 합니다. 전하량의 변화(dq), 전자기 에너지의 변화(dU), 옴의 법칙(Ohm...2025.05.02
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감쇠진동(damped oscillation)의 역학적 분석2025.05.031. 감쇠진동 실험을 통해 Tracker 프로그램을 이용하여 감쇠진동하는 스마트카트의 위치-시간, 속도-시간, 가속도-시간 그래프를 구하고, 각 그래프의 분석을 통해 감쇠진동하는 물체의 운동을 역학적으로 분석하여 운동방정식을 세울 수 있다. 2. 위치-시간 그래프 위치-시간 그래프는 사인함수와 유사한 모양을 가지지만, 시간이 지날수록 극댓값과 극솟값의 절댓값이 점점 작아진다. 이는 마찰 때문에 진동의 진폭이 점점 작아지기 때문이다. 주기는 1초로 일정하다. 3. 속도-시간 그래프 시간에 따른 위치 함수를 미분하면 시간에 따른 속도 ...2025.05.03
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시립대 물리학및실험_감쇠진동과 강제진동 레포트2025.05.051. 단조화 운동 스프링에 연결된 물체를 잡아당겼다가 놓으면 물체는 용수철의 원래 길이를 평형점으로 하여 좌우로 진동한다. 이때 물체에 작용하는 마찰력이 없다면 물체는 단조화진동(simple harmonic oscillation)을 한다. 가속도가 항상 위치에 비례하고 평형 위치로부터의 변위와 반대 방향으로 향하면, 그 물체는 단조화 운동을 하게 된다. 2. 감쇠 진동 실제의 경우에는 마찰 또는 공기 저항 같은 비보존력이 작용하므로 계의 역학적 에너지는 시간이 지남에 따라 감소한다. 이런 경우 운동이 감쇠된다고 말한다. 저항력이 복...2025.05.05