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설명
- 진자의 진동면을 기울였을 때 주기의 변화를 확인할 수 있다.
- 진자의 기울기에 따른 각도, 각속도, 각 가속도를 측정하고 중력가속도와의 관계를 생각할 수 있다.
- 회전운동 센서를 이용하여 주기, 각속도, 각가속도를 측정할 수 있다.
- 가속도 센서를 이용하여 진자의 축이 기울어진 각도를 측정할 수 있다.
- Vernier MBL 센서를 이용하여 정밀한 측정이 가능하다.
구성품
1. 중력가속도의 변화와 주기 Variable g pendulum (K1615)
2. 중력가속도의 변화와 주기 Variable g pendulum[무선] (K1615-G)
실험 이론
1) 단진자
고정된 축이나 점의 주위를 인정한 주기로 진동하는 추를 진자라고 하며 단진자는 실의 맨 끝에 추를 달아서 진동하는 모형을 말한다.
단진자의 추에 작용하는 외력은 다음과 같이 나타낼 수 있으며 운동 방정식은 아래와 같이 정의할 수 있다.
2) 기울어진 진자의 운동
진자의 축이 평행할 때의 중력가속도가 g라고 한다면 진자의 축이 기울어졌을 때의 중력가속도(g_eff)는 다음과 같이 정의할 수 있다.
진자가 정지 위치에서 각도 φ에 의해 굴절될 때 질량m의 중량은 다음과 같은 힘을 받는다.
또한 각도가 매우 작을 때의 진자의 운동 방정식은 다음과 같이 나타내어 진자의 각진동수, 주기를 구할 수 있다.
실험 동영상