실험 기구 및 재료
트랙(track), 수레, 저울, 용수철, 도르래, 수평계, 초시계, 실, 추와 추걸이
실험 방법
실험 1. 용수철 상수 구하기(2022년부터 용수철상수 측정은 수평면이 아닌 경사면에서 하는 것으로 변경되었습니다.)
(1) 스탠드와 피벗 클램프를 사용하여 트랙을 기울이고(10~20도) 사진과 같이 수레에 용수철 1개를 연결한다.
스탠드 결합장치(피벗 클램프)
(2) 추의 질량을 증가시키면서 수레의 위치와 추의 질량(추걸이 질량 포함)을 기록한다.
♠ 추의 질량을 너무 크게 하면 용수철이 손상된다.
(3) 힘(추와 추걸이의 무게)과 평형점으로부터의 위치변화에 대한 그래프를 그린다. 그리고 최소제곱법을 이용하여 직선의 기울기를 구하면 이 기울기가 용수철 상수가 된다.
실험 2. 주기 측정
(1) 추와 추걸이를 제거한 후 수레를 진동시키고 주기를 구한다.
(2) 수레에 추를 얹어 질량을 증가시킨 후 진동시키고 주기를 구한다.
(3) 용수철 2개를 직렬로 연결하여 (1) (2)과정을 반복한다.
용수철 직렬 연결
(4) 용수철 2개를 병렬로 연결하여 (1) (2) 과정을 반복한다.
용수철 병렬 연결