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실험결과

가속도계의 교정과 진동측정(measurement)

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작성일18-05-08 20:08

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가속도계의 교정과 진동측정(measurement)



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설명

1. 실 험 제 목 : 가속도계의 교정과 진동측정(測定)

2. 실 험 목 적
이번 실험은 크게 두 가지 실험을 하게 된다된다. 첫 번째 실험은 교정기와 가속도계, 오실로스코프를 이용하여 민감도를 측정(測定) 하여 그 값으로 가속도계의 교정 원리를 이해한다. 그리고 두 번째 실험은 진동을 이해하고 각 물질이 가지는 고유진동수에 대한 보의 해석을 이용하여 측정(測定) 한 값을 비교하고 검증하여 본다.

3. 기 본 이 론

1) 가속도계 紹介와 교정원리
진자(振子)를 운동체에 장치해 두면 운동체의 가속도 influence(영향)으로 진자가 움직인다. 진자의 주기가 짧으면, 그 흔들림은 운동체의 가속도에 비례한다. 이 원리를 이용하여 진자의 운동을 확상대하여 기록하거나 눈으로 관측한다. 진자의 모양, 감쇠기(減衰器)의 종류, 확대법·기록법·판독법(判讀法)·부속장치 등이 다양하게 고안된 여러 가속도계가 있다아 단위는 중력가속도 G, m/s2 등으로 표시한다.
일반적으로 가속도계는 바닥면에 대하여 수직 방향의...

1. 실 험 제 목 : 가속도계의 교정과 진동측정(測定)

2. 실 험 목 적
이번 실험은 크게 두 가지 실험을 하게 된다된다. 첫 번째 실험은 교정기와 가속도계, 오실로스코프를 이용하여 민감도를 측정(測定) 하여 그 값으로 가속도계의 교정 원리를 이해한다. 그리고 두 번째 실험은 진동을 이해하고 각 물질이 가지는 고유진동수에 대한 보의 해석을 이용하여 측정(測定) 한 값을 비교하고 검증하여 본다.

3. 기 본 이 론

1) 가속도계 紹介와 교정원리
진자(振子)를 운동체에 장치해 두면 운동체의 가속도 influence(영향)으로 진자가 움직인다. 진자의 주기가 짧으면, 그 흔들림은 운동체의 가속도에 비례한다. 이 원리를 이용하여 진자의 운동을 확상대하여 기록하거나 눈으로 관측한다. 진자의 모양, 감쇠기(減衰器)의 종류, 확대법·기록법·판독법(判讀法)·부속장치 등이 다양하게 고안된 여러 가속도계가 있다아 단위는 중력가속도 G, m/s2 등으로 표시한다.
일반적으로 가속도계는 바닥면에 대하여 수직 방향의 진동에 대해 감지하는 것이다. 그리고 이방향(주방향)의 감도가 가장 높다. 그러나 실제로는 가속도계 바닥면에 평행한 횡 방향의 진동에 상대하여도 약간의 감도를 가지고 있으며, 그 크기는 주방향 감도의 4% 이내이다. 따라서 가속도계는 원하는 측정(測定) 방향과 주 감도축이 일치하도록 부착하는 것이 가장 좋다.
한편, 가속도계는 지진의 진동가속도를 측정(測定) 할 목적으로 오래 전부터 지진계의 하나로 발달했으나, 기계진동의 가속도, 航空(항공) 기·기타 운동체의 시동 때, 운동 도중이나 정지 때의 가속도, 미세떨림, 교량의 진동 등을 측정(測定) 하는 데에 많이 이용하고 있다아 2차 세계대전 후 전기적 확대법(電氣的擴大法)이 발달하였으나, 기계적 확대법에 의한 가속도계가 널리 사용된다된다.
2) 가속도계 교정
[ 가속도크기 검증 ]
측정(測定) 전압 〓 민감도 * 가속도 크기
v (volt) 〓 y (volt/g) * a (g)
…(생략) g〓9.8m/s2
위의 식으로 민감도를 알 수 있다아
[ 주파수 검증 ]
오실로스코프를 통해서 주기를 알 수 있고 그 값으로 주파수를 측정(測定) 할 수 있다아
3) 보의 고유진동수 해석
[ 진동 ]
주기적으로 되풀이하는 운동으로 동일한 경로를 따라서 왕복하는 물체의 운동을 의미한다. 즉, 진동운동은 주기적이다.















사이클 : 한 위치에서 시작하여 다시 그 위치로 돌아오는 왕복운동
진폭 : 한 사이클 동안에 나타나는 최대 변위의 크기
주기 : 완전한 한 사이클을 움직이는데 걸리는 시간(T)
진동수 : 1초 동안에 일어나는 진동(사이클)수, [ 1Hz〓1cycle/s ]
1 hertz 〓 1 Hz 〓 1초 동안 1번 진동 〓 1
,
[ 고유진동수 ]
대부분의 고체물질은 변위가 너무 크지 않는 한 늘어나고 압축되는 진동운동을 한다. 그런데 외부 충격의 크기에 따라 진폭은 비례적으로 변하지만 주기나 진동수는 일정하게 유지된다된다. (충격 후 외력이 없는 한) 다시 말해, 그 물질이 가지는 고유한 진동수를 가지고 진동을 하게 된다된다. 이 진동수를 그 물체의 고유진동수라고 한다.

[ 공진 현상 ]
각각의 물체가 고유진동수를 가지고 있고 또 고유진동수로 진동하려 하지만 실제의 대부분의 경우에서는 다른 주기를 갖는 외부 힘을 받게 된다된다.
ω?ω0이면, 진폭이 대단히 커질 수 있다아 이것을 공진현상(resonance)라고도 부른다. 이계의 고유주파수를 공진주파수라고 한다. 공진은 ω〓ω0에서 나타나고 공진 최고점은 무한대가 된다된다. 이런 경우, 에너지가 이계로 들어가면 소모되지 않고 모두 진동으로 쓰이게 된다된다.
실제로 모든 계에서 b는 정확히 0은 아니며 따라서 극대 값은 정확히 ω〓ω0에서 일어나지 않는다. 물론 b값이 크지 않는 한 극대 값은 ω0 부근에서 존재한


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