자유진동실험 결과리포트 보고서
[목차]
Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 실험 이론
Ⅲ. 실험 방법
Ⅳ. 실험 결과
Ⅵ. 참고 문헌
Ⅰ. 실험 목적
실험 목적은 자유 진동 시험을 통해 TM16에서 산출된 고유 진동수와 이론적인 고유 진동수를 비교하여 어떤 인자가 그 차이를 주는지를 알아보는 것이다.
Ⅱ. 실험 이론
1) 주파수
주파수는 단위 시간당 진동하는 횟수를 의미한다. SI단위로 헤르츠(Hz)를 쓰며, 1Hz는 1초에 1번 주기적인 현상이 일어나는 것이고, 2Hz는 1초에 2번 주기적인 현상이 일어나는 것이다.
그 외에 rpm(revolutions per minute), rad/s(radians per second), BPM(beats per minute) 등이 있다.
또한 주파수는 주기와 역수 관계에 있으므로 로 나타낼 수 있다.
2) 고유진동수
고유 진동수는 어떤 물체가 가지고 있는 고유의 진동수이다. 이 때, 진동체에 마찰이나 저항과 같은 제동력이 작용하는 경우의 자유진동은 감쇠진동이 되어 시간이 흐르면 진폭이 0이 된다.
1자유도의 진동계에서 질량을 , 스프링상수를 라고 할 때, 고유 진동수는 이다.
3) 강제진동
강제 진동은 진동계에 외력이 주기적으로 가해지면 일어나는 진동이다. 외력이 주기적으로 가해지면. 처음에는 자유 진동과 강제 진동이 합성된 진동이 일어난다. 시간이 지남에 따라 자유 진동은 저항과 마찰로 감소·쇠퇴하고, 결국에는 강제 진동만 남게 된다. 강제 진동의 진폭은 외력의 크기에 비례한다.
4) 자유진동
자유진동은 정지 상태에 있는 물체에 정적 또는 동적으로 힘 P를 가하여 변형을 일으킨 다음 갑자기 이 힘을 제거하면 물체는 그 자신이 고유의 주기를 가지고 진동하는 것을 말한다. 즉, 외부에서 주기적인 힘을 가하지 않아도 고유의 주기와 진동수로 진동을 계속하는 현상이다.
이 때의 진동수를 고유 진동수라고 하며, 외력이 작용하는 경우의 강제 진동과는 대립되는 진동이다.
5) 알루미늄
알루미늄은 주기율표 13족에 3주기에 속하는 금속 원소로 원소기호는 Al, 원자량은 26.981g/mol, 녹는점은 660.32℃, 끓는점 2519℃, 밀도는 2.7g/cm³이다. 은백색의 가볍고 무른 금속으로 지구의 지각을 이루는 주 구성 원소 중 하나이다.
Ⅲ. 실험 방법
Ⅳ. 실험 결과
Ⅵ. 참고 문헌
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