단순 조화 운동과 강제 진동

[1] 총 결과 : 용수철의 진동주기가 이론적으로 구한 것과 실험을 통해 구한 것이 다른 이유

우선 (1)에서 구한 용수철 상수를 통해 구한 이론적인 진동 주기는 0.850초 이다. 반면 실험(2)에서 실험을 통해 구한 진동주기는 0.8603초 이다. 단순한 실험 오차로 받아들일 수도 있지만, 다음과 같이도 생각해 보자.
우리가 구한 이론적인 주기 는 용수철에 매달린 물체를 질점(입자)으로 간주할 경우에 적용 된다. 그러나 용수철의 질량을 고려하면 주기는 가 된다.( 연세대학교 일반 물리학실험실 참고) 다른 변수 혹은 상수들은 모두 같으나 분자 부분이 다르고, 질량을 고려할 경우 그 값이 더 커지게 된다. 분자가 커지므로 T도 커지게 되고, 이는 실제 실험 결과에서도 나타난다. 실험에서 주기가 0.01초 가량 큰데 용수철 질량을 고려함으로써 얻어지는 실험결과 분석은 이에서 끝나지 않는다. 실험3에서 구동주파수를 자연진동수와 거의 일치시키기 위하여 그 값을 0.05Hz 씩 변화시키면서 찾았는데, 실험결과 자연진동수와 거의 일치하는 구동주파수는 1.15Hz 이었다. 실험(3) 2)와 같은 경우에 구동주파수를 자연진동수와 거의 같다고 볼 수 있으므로 구동주파…(생략)