개념 이해
* 비틀림 진자 : 비틀림 진자는 와이어로 매달린 질량 (일반적으로 디스크 또는 실린더)으로 구성됩니다. 질량이 꼬임되면 와이어는 트위스트 각도에 비례하여 복원 토크를 가해집니다. 이것은 진동 운동을 만듭니다.
* 강성 계수 (g) : 이것은 비틀림 또는 전단력에 대한 재료의 저항을 측정하는 재료 속성입니다. 전단 응력 대 전단 변형률의 비율로 정의됩니다.
* 비틀림 진동 : 비틀림 진자의 진동 기간은 와이어의 강성 계수와 직접 관련이 있습니다.
실험 설정
1. 비틀림 진자 : 비틀림 진자를 구성하거나 얻습니다. 여기에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.
* 테스트하려는 재료 (예 :강철, 구리)로 만든 서스펜션 와이어.
* 와이어에 부착 된 질량 (일반적으로 디스크 또는 실린더).
* 트위스트 각도를 측정하는 수단 (예를 들어, 돌기, 광선 및 거울).
2. 측정 :
* 와이어의 길이를 측정하십시오 (L).
* 와이어의 반경을 측정하십시오 (r).
* 질량의 관성 모멘트 (i) 측정 이것은 간단한 모양 또는 실험적으로 결정된 것으로 계산할 수 있습니다.
* 진동 기간을 측정하십시오 (t). 몇 가지 완전한 진동과 진동 수로 나눕니다.
계산
1. 각도 주파수 (ω) :
* ω =2π/t
2. 강성 계수 (g) :
* g =(4π²i)/(t²r⁴) * (l/π)
공식의 설명
* 공식은 비틀림 진자의 운동 방정식에서 파생됩니다.
* 진동주기 (t), 관성 모멘트 (i), 와이어의 반경 (r) 및 길이 (L), 강성 계수 (g)와 직접 관련이 있습니다.
중요한 고려 사항
* 정확도 : 강성 측정 계수의 정확도는 와이어 치수 측정의 정확도, 질량의 관성 모멘트 및 진동 기간에 따라 다릅니다.
* 가정 : 이 공식은 와이어가 완벽하게 탄력적이며 작은 비틀림 변형만을 겪습니다.
* 실험 기술 : 진동 기간을 측정하는 다양한 방법이 있습니다. 스톱워치와 타이밍을 사용하면 여러 진동이 향상됩니다.
설정, 계산 또는 실험의 다른 측면에 대한 구체적인 질문이 있으면 알려주십시오.
