[물실] 1_6.단진자운동 : 단진자의 주기와 길이, 주기와 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력가속도의 값을 측정한다

소개글

[물실] 1_6.단진자운동 : 단진자의 주기와 길이, 주기와 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력가속도의 값을 측정한다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험제목 단진자 운동
2.실험목적
3.이론
4.실험방법
5.실험결과
6.분석 및 토의
7.참고문헌

본문내용

하였는데 이는 각도가 커지면서 손에 의해 받는 힘이 미치는 영향과 각도, 지면과의 수직여부 등이 미치는 영향이 커져서 그런 것이 아닐까 싶다.
두 번째 실험 즉 질량 및 각도가 일정할 때 단진자의 길이를 변화시키면서 주기를 알아본 실험의 오차 역시 평균 2.20%로 오차 5% 이내의 좋은 실험을 하였다. 주기의 이론값을 계산하는 식 에서 알 수 있듯이 이론적으로 주기는 길이의 제곱근에 비례한다. 길이가 30cm에서 60cm로 10cm씩 증가함에 따라 주기도 1.099에서 1.553으로 증가하는 양상을 보였는데, 주기와 길이를 제외한 다른 값들을 상수 k로 놓고 식을 세우면 의 식이 세워진다. 실험값으로 계산해 보면 놀랍게도 30,40,50cm는 0.2006으로 모두 같았고 60cm에서도 0.2004로 일정한 값이 나왔고 이것으로 보아 이번 실험 역시 잘 된 듯하다.
세 번째 실험 즉 길이 및 각도가 일정할 때 물체의 질량을 변화시키면서 주기를 알아본 실험의 오차는 평균 1.93%으로 세 실험 중 오차가 가장 작게 나왔다. 주기값은 모두 1.446근처로 나왔는데 이는 주기의 식 에서도 알 수 있듯 질량은 주기와 관련이 없음을 의미한다.
네 번째 실험에서도 중력가속도의 이론값인 98과 근사하게 실험값은 97로 오차 1.02%로 좋은 실험을 하였다.
전체적으로 오차는 2%대로 만족할 만한 실험이었지만 어쨌든 오차가 생긴데다가 오차 1% 이내로 나온 다른 조에 비해서 큰 오차였다. 첫 번째 실험에서 오차의 원인을 약간 밝혔지만 다시 한 번 오차의 원인을 살펴 보도록 하겠다.
먼저 위에서 한 번 언급했던 손에 의해 받는 힘, 각도, 지면과의 수직여부 등에 의해 오차가 생겼다고 할 수 있다. 에어트랙과 포토게이트를 사용하는 실험에서는 글라이더를 놓을 때 자를 이용하여 손에 의해 받는 힘을 최소화하였지만 이번 실험에서는 그러지 않았다. 또한 스탠드가 약간 기울어져 있어 이곳저곳 손을 보았지만 지면과 수직을 이루지 않았거나 각도를 잘못 읽도록 되었을지 모른다. 또한 이론에서는 진공 상태를 전제로 했겠지만 실제 실험시에는 당연히 공기의 마찰이 고려되어야 한다. 물체를 놓을 때 잡아 주는 기구를 사용하고 진공 상태에서 정밀하게 실험한다면 오차가 보다 줄어들 것이다.
7.참고문헌
-형설출판사, 일반물리학 실험. 한성철 외 7인 공저. 2008년
-올플커뮤니케이션, 올플 PHYSICS DICtionary II. 여준영 등 9인

키워드

단진자운동 ,   물리,   중력가속도,   단진자 운동,   실험결과,   단진자,   단진자의 주기