구심력 측정실험 결과보고서

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구심력 측정실험 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

른 각속도의 측정값은
그 차이가 소수점 둘째자리에서 모두 다르게 나타난다.
예를 들어 첫 번째 실험의 경우 2회와 3회의 각 각속도는 0.01rad/s만큼 차이가 있는데
각 값에 대한 오차율의 차이는 약 0.20% 차이가 나타나고, 두 번째 실험의 경우 4회와
5회의 각 각속도의 경우 0.01rad/s의 차이가 있고 그 오차율의 차이는 약 0.30%이다.
이와 같이 계산값의 예시를 통해 육안으로 용수철이 기준점과 일치하는 점을 판단한
경우, 그 각속도의 측정값은 일정하지 못하고 정확하지 않아 오차의 원인이 될 수 있음
을 알 수 있었다.
세 번째, 실험기구의 수평여부이다.
구심력 측정 실험을 하면서 실험기구의 수평을 최대한 맞추려고 했으나 주어진 실험조건
내에서는 완벽한 수평여부를 확인할 수 가 없었다. 만약, 위 실험이 완벽하게 수평이
아니였다면 수평방향으로 등속 원운동시켰다고 가정하여 구한 계산값과 달리 물체의
위치에너지와 운동에너지가 회전함에 따라 변하게 되므로 물체는 일정하지 않은 속력
3. 오차논의 및 토의(계속)
으로 원운동을 하게 될 것이다. 이 때, 속도가 일정하지 않은 원운동의 경우에는 구심
가속도 성분 이외에도 접선방향으로 접선가속도가 존재한다. 그러므로 물체에 작용하는
힘은 접선방향의 힘 와 구의 중심방향으로 향하는 구심력 의 벡터합으로 나타나게
되므로 실험기구가 수평이 아닐 경우 위에서 이용하여 구한 값은
추의 무게, 즉 용수철의 탄성력과 오차가 발생할 수 있다.
또한, 그 외에도 실의 탄성저항이 미세하게 오차에 영향을 줄 수 있으나 위 실험장치
들로는 정량적으로 계산하여 그 오차값의 변화량을 나타낼 수가 없었다.
4. 결 론
수평방향으로 등속 원운동하는 물체의 구심력을 측정하는 위 실험에서 용수철의 탄성력이
구심력을 만든다는 것을 알 수 있었다.
또한, 뉴턴 제2법칙을 이용하여 구한 구심력에 대한 식 이
용수철의 탄성력, 즉 추의 무게와 거의 일치하는 것으로 보아 이 식 또한 성립함을 알
수가 있었다.
이 때, 위 실험값들과 구심력에 대한 식에 따라 회전반경(r)이 증가하면 각속도(ω)는
증가하고 그에 대한 구심력(Fc)은 각속도의 제곱(ω2)에 비례한다는 것을 알 수 있었다.
그리고 위 실험에서 삼중고리 추의 질량(m)을 증가시킨 경우 구심력(Fc)을 계산하면
각속도(ω)가 감소하였지만 추의 질량(m)이 증가하여 결과적으로 그 값이 같게 나옴을
알 수 있었다.

키워드

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