일반물리학실험보고서-원운동과 구심력

소개글

일반물리학실험보고서-원운동과 구심력에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

T2은 비례함을 알 수 있고, 구심력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
F=
실험과정에서 오차가 없었다면 r - T2 그래프의 기울기는 일정하게 나왔을 것이다. 하지만 실험과정에서 용수철의 늘어난 길이와 회전력을 얻을 때의 정확한 측정과 힘 조절이 없었다. 기계가 아닌 실험자의 가늠으로는 실험에서의 오차는 반드시 존재한다. 이러한 오차가 존재하기 때문에 1장에서 배운 오차론을 이용한 가장 근접한 측정값을 얻는 것이다.
. 구심력의 크기를 변화시키면서
물체의 질량 m과 회전반경 r을 일정하게 유지시키고 구심력(추의 무게 M)을 변화시키면서 회전 주기 T를 측정하였다. 측정값에서 구심력 F(=Mg)가 증가 할수록 회전 주기 T는 감소함을 알았다. 그리고 식 F= 으로부터 구심력 F는 에 비례하고 주기 T2에는 반비례한다는 사실을 알 수 있었다.
7. 결과에 대한 논의
* 이론과 비교
이론에서는 의 식에서 값의 증가하면 (구심력)도 역시 증가하는 비례 그래프를 나타내야 한다. 위의 실험 1의 그래프에서는 어느 정도 비례한다고 볼 수 있다. 마찬가지로 구심력의 크기와 주기의 제곱 분의 1과 비례관계인데 실험 2의 그래프에서 확인할 수 있다. 기울기를 활용하여 구한 값과 각각의 측정값으로 구한 값이 많은 오차를 가지긴 하지만 이론식 상의 비례관계는 성립한다고 볼 수 있다.
* 오차 분석
실험을 수행하면서도 돌리는 힘에 따라 값이 변화하는 것을 보고 어느 정도 많은 오차가 발생 할 것 이라고 예상하고 있었다. 최대한 신중하게 한 결과 첫 번째 실험에서는 오차가 적게 측정되었지만, 두 번째 실험에서는 약 20퍼센트 정도의 무시할 수 없는 오차가 발생 하였다. 측정 시 많은 시행을 반복하여 평균을 내거나 혹은 측정기계를 사용해야 오차를 줄일 수 있을 것이다.
8. 결론
이번 실험에서는 구심력 측정 장치를 이용하여 원운동을 하는 물체의 질량, 운동 반지름, 구심력 사이의 관계를 알아보고, 여러 변수들이 원운동을 하는 물체의 구심력에 미치는 영향을 알아보았다.
(각속도) = ω = 2π/T
(속 도) = v = rω
F = ma = mv2/r = F=
구심력 즉, 힘은 물체의 질량과 가속도의 곱으로 나타내어진다. 이 힘의 법칙을 원운동을 하는 구심력에 맞는 식으로 바꾸어주면 위와 같이 된다. 즉 물체에 작용하는 구심력이 일정할 때 물체의 회전반경이 증가하면 주기는 커진다. 그리고 물체의 질량과 회전반경이 일정할 때 구심력을 증가시키면 주기는 작아진다. 즉, 물체의 구심력 F는 회전반경 r과 질량 m에 비례하며 주기 T의 제곱에 반비례한다. 이번 실험을 통하여 각각의 관계들을 알아보았다.
이번 실험에서도 오차의 요인이 있었다. 그것은 회전에서의 일정한 힘의 분배의 실패, 물체의 10바퀴 회전 시 정확한 시간 측정 실패에 있었다.
9. 참고문헌 및 출처
원운동과 구심력 네이버 블로그 : http://delcuore.tistory.com/162
일반물리학실험실
일반물리학실험, 2012.1.15(1판3쇄), 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각

키워드

선운동량 보존 법칙,   실험보고서,   결과보고서,   결과에 대한 논의,   실험결과,   결론