물리학실험 일과에너지 결과보고서

소개글

물리학실험 일과에너지 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[1] 측정값 및 데이터 분석
[2] 결과 및 토의

본문내용

대한 토의
실험을 진행하기전 트랙의 수평을 확인하기위해 수평면에서의 수레의 운동을 확인하며 트랙의 수평을 조절하였고 최종적으로 위 그래프에서 확인할 수 있듯이 속력의 차이가 0.0275-0.0282의 값이 나타나고 이는 0.02보다 낮으므로 트랙의 수평적 안정성을 확보 할 수 있었다.
실험1에서는 추를 활용하여 도르래로 하여금 하중을 수레방향으로의 힘으로 바꿔주어 하중에 의한 변화된 힘이 왼쪽으로 작용하고 실험자의 힘으로 초기에 수레를 오른쪽으로 진행시키고나면 수레는 하중의 영향과 마찰력의 영향만 받게되므로 등가속운동을 진행한다. 속도가 0을 지나고 그래프의 기울기가 바뀌는데 이는 마찰력의 작용의 방향이 달라졌기 때문이다. UP상황에서는 마찰력과 중력에 의한 수평방향힘이 같았지만 DOWN상황에서는 중력에 의한 수평방향힘과 마찰력이 다른 방향을 나타낸다. 이 결과는 UP상황에서의 가속도가 더 큰 값을 보여주는 데에서 합리적임을 생각할 수 있다.
실험2에서는 에너지의 측정이 이루어졌다. 일은 가해진힘과 그 힘에의해 물체가 이동한 변위가 중요한 값이 되므로 그래프에서 변위축이 추가된다. 장애물을 제거함과 동시 시간과 변위를 확인(속도가 0인지점)하고 끝막이의 자기력 효과를 피하기 위해서 끝막이에 부딪히기전 10cm이상에서의 점을 선택하고 속도와 변위 시간을 확인한다. 이 결과를 토대로 우리는 운동에너지와 트랙방향에 대한 위치에너지 그리고 비보존력인 마찰력에 의한 손실에너지를 알 수 있다. 마찰에너지는 역학적에너지의 손실을 초래한다.
와는 질문의 답변과 같이 1에 근사하여야 하지만 이 더욱 1에 근사하게 되는데 이는 값의 오차적 특성 때문이다.
는 와 보다 월등히 작은 수를 나타낸다. 즉 마찰력은 중력에의한 힘에 비해 굉장히 작은 값을 가지는 상황이므로 조금만 오차가 심해도 분자에 만 쓰이는 수식에서는 오차적으로 취약하다는 것이다. 즉 에서 는 분자에, 는 분모에서 큰 수로써 오차적으로 더 1에 근사한 값이 나오게 되는 것이다.
실험3에서 운동마찰력은 0.3798 최대정지마찰력은 0.5703으로 최대정지마찰력이 운동마찰력보다 크다는 것을 확인할 수 있었고 오차한계는 의 측정의 중심으로부터 최대한 허용할 최대허용오차를 말하는데 이 값이 =0.00680 이 된다는 뜻으로 해석할 수 있다.
참고문헌
물리학실험 제 12판, 아주대학교출판부, 2018, p51~55
대학물리학 제 9판, 북스힐, 2018,p147~159

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