물리학 실험 중력 가속도 측정 데이터 포함

소개글

물리학 실험 중력 가속도 측정 데이터 포함에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 이론

3. 실험 방법

4. 실험 결과

5. 토의 고찰

6. 결론

본문내용

중력 가속도를 알아내는 실험이 다. 피켓 펜스 검은 띠의 구간 간격과 피켓펜스를 떨어 떨어뜨리는 높이를 달리하여 실험을 하였는데 네 실험 모두 오차는 ±2% 내외로 나타났다. 그러나 이론적인 중력가속도(ge)를 9.799㎨(북위 37°기준)로 잡아서 계산했기 때문에 실제 오차는 이보다 더 클 수도, 더 작을 수도 있다.
오차의 원인 & 오차를 극복하기 위한 방법
□ 이론 오차
중력에는 표준 중력과 실측 중력이 있다. 표준 중력은 지구의 물질이 균질하다고 가정하고 지구 타원체에서 이론적으로 구한 중력을 말한다. 그렇게 때문에 표준 중력은 동일 위도 상 에서는 같은 값을 가진다. 그러나 실측 중력은 해발고도, 지형의 기복, 지하물질의 밀도 차 때문에 표준 중력과 다른 값이 나오게 된다. 이런 실측 중력과 표준 중력과의 차이를 중력 이상이라 한다. 중력이상이 (+)값을 나타내면 지하에 밀도가 큰 물질이 있다는 것을 뜻하며, 중력이상이 (-)값을 나타내면 지하에 밀도가 작은 물질이 있다고 볼 수 있다.
결과 분석을 할 때 표준 중력 가속도를 취하였는데 실험한 장소의 정확한 위도를 알 수 없 어서 북위 37°의 표준 중력 가속도(9.799㎨)를 취하였고, 또한 표준 중력 가속도를 취하였기 때문에 실측 중력 가속도와의 차이도 생겼다. 그로 인해 실험에서의 측정값과 참값 사이의 오차 자체가 달라졌을 수도 있다.
실험 오차
□ 환경 오차
실험할 때 이용한 테이블이 지면과 완전히 수평이 되지 않았을 수 있다. 또한 포토게이트를 설치한 스탠드도 지면과 완벽하게 수직을 이루지 못했을 가능성이 있다. 그리고 스탠드와 포 토 게이트를 연결하는 부분이 꽉 조여지지 않아서 실험 시 포토 게이트가 지면과 수평을 이 루지 않았을 수 있다.
□ 측정 오차
시간평균제곱이 직선에 더 가까워야 하는데 우리 실험에서는 시간이 평균에 더 가까웠다.
이것은 실험을 수행할 때 여러 가지 방해요소 때문에 생긴 결과라고 본다. 특히 공의 지름 이 더 컸을 때 시간 제곱의 평균이 더욱 더 직선에 가까웠는데 이것 또한 변수 때문이다
변수로 생각할 수 있는 사항은 1. 정확한 측정의 오류가 있다. 포토타이머와 공 사이의 거리의 조절을 작은 공과 큰 공으로 할 때 조정을 하였음에도 차이가 난다. 그리고 우리 조 의 스프링 실험장치의 잦은 고장으로 순간적인 속도 측정이 힘들었다. 처음에 수평을 맞추 지 않고 실시한 점도 측정의 오류를 낳았다.
2. 두 번째 변수로 공기저항을 들 수 있다. 지름이 작고 또한 실험결과에서 추와 동전으로 실험하였을 때 명확한 차이가 났었다. 개인적으로는 동전과 추가 회전하면서 포토게이트를 건드릴 때 차이가 났었을 수도 있었겠지만 실험적으로는 그런 경우를 최대한 배제하였다. 유일한 차이는 실험체 중간에 뚫려있는(추에만 해당) 구멍의 차이였고 결과는 그 차이가 확 연했다.
6. 결론
약간의 오류가 있긴 하지만 여러 가지 저항을 무시한다면 중력가속도는 상수이며 <북위 37°의 표준 중력 가속도(9.799㎨)> 물체의 크기와 종류에는 상관없이 항상 일정하다.

키워드

물리학,   실험,   중력 가속도,   데이터,   측정