[물리및실험]중력가속도측정 예비&결과

소개글

[물리및실험]중력가속도측정 예비&결과에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적

2.기구 및 장치

3.이론 및 원리

4.실험방법
※기구 및 장치 그림

5.계산과정

6.고찰

본문내용

0.48m÷1.402
≒ 18.9304 ÷ 1.96
≒ 9.6583
∴ 9.6583 m/sec2
오차 1.44%
② 4×3.142×0.395m÷1.292
≒ 15.5782 ÷ 1.6641
≒ 9.3613
∴ 9.3613 m/sec2
오차 4.47%
③ 4×3.142×0.275m÷1.0712
≒ 10.8455 ÷ 1.1470
≒ 9.4555
∴ 9.4555 m/sec2
오차 3.51%
실험측정은 총 3회이루어졌습니다.
『표』를 보면 한개의 진자를 선택하여 길이를 변화시켜 주기를 측정하여 비교하는 실험
을 했습니다.
오차는 참값-측정값/참값 × 100
여기서 참값은 중력가속도 9.8을 기준으로 했습니다.
검토 및 보고사항
▶단진자 운동은, 가벼운실에 작은 추를 매달아 연직면 내에서 진동시키는 것을 단진자라 합니다. 보통 단진동안에 포함되는 개념입니다.
원리는 단순합니다. 진자를 기울여서 놓을때 장력과 중력으로 인해 역학적에너지가 보존되면서 왕복운동을 하는것입니다.
단지자운동은 진자가 중앙에 왔을때 속도가 가장빠르며 작용하는 알짜힘은 0 이며 운동에너지가 가장큽니다.
그리고 최고점에 왔을때 힘은 최대가 되고 위치에너지는 최대가 되며 속도는 0이 됩니다.
진자주기는 진자의 질량에 상관없이 중력가속도의 제곱근에 반비례, 실의길이의 제곱근에 비례합니다.
이것이 단진자의 등시성이라고 합니다.
▷진자가 운동을 하면 실도 운동을 하게되는 것이고 진자와 실에 대해서 공기저항이 일어나게 된다.
실과 진자, 실과 천장이 묶여있는 곳에서도 에너지 손실이 일어나게 되는데,실의 길이가 길면 실에 의한 에너지 손실이 커진다.
그렇기 때문에 실이 짧을수록 오차가 작아지게 된다.
하지만, 우리가 실험했던 결과에 보면 길이가 48cm(0.48m)일 때가 오히려 중력가속도 9.8에 더 가까웠다. 아마도 진자가 딱 멈추었을 때, 정확한 시간을 측정해야하지만 인간의 눈으로 정확히 정지했다고 알 순 없으므로 그곳에서 아마도 큰 오차가 발생했던 것 같다.
▶단진자를이용한 중력가속도측정에서 오차를 줄이기위해서, time-average를 적용합니다.
보통 10회정도 횟수를 측정하여 time-average를 구해서 평균주기를 구합니다.
그렇게하면 오차를 더 줄일 수 있고, 실제로 10회 20회 30회정도 횟수를 측정한다음 그 횟수만큼 나누어주면 평균주기를 알 수 있기 때문에 오차를 줄일 수 있습니다.
<단진자의 Free body diagram >

키워드

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