일반물리실험 -원운동과 구심력

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일반물리실험 -원운동과 구심력에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

. 주기 T를 구하고, 구심력 Mg를 구한 뒤, 그래프를 엑셀을 이용하여 그려서, 기울기 　　＝ 64.51()을 얻어 이를 토대로 물체의 질량 m = 0.102 kg을 알아내었다. 원래 물체의 질량 0.099kg 과 아주 작은 차를 얻었고, 이때 백분율 차는 1.49 % 였다.
실험3. 물체의 질량을 변화시키면서 측정
추와 추 걸이의 질량, 회전반경r을 일정하게 하고, 물체의 질량m을 변화시키면서 주기 를 측정하는 실험이다. 편하고 알아보기 쉽게 하기 위하여 물체의 질량을 10g씩 증가시키며 실험 하였으며, 물체의 질량이 증가할 때 마다, 주기 도 함께 증가하였다. 추와 추 걸이의 무게로 측정된 구심력은 =0.056 x 980 = 54.88 이었으며, 주기 를 이용해 구심력을 추정한 결과, 원래의 구심력과 백분율 차가 모두5%미만의 값이 나왔다.
7. 결과에 대한 논의
실험1에서는 회전반경이 증가함에 따라 주기 가 증가하였다. 또한, 추와 추 걸이의 질량으로부터 구한 구심력과 그래프를 그려 얻은 기울기로부터 구한 구심력과는 백분율 차 가 어느 정도 큰 15.19 (%)가 나왔다. 첫 실험이라 그런지, 10회 회전시간을 측정할 때 실수가 있었는지 실험 과정 중 오류가 발생한 것 같다.
실험2에서는 추와 추 걸이의 질량 M을 변경하면서 구심력을 변화시키면서 실험 하였고, 회전시간을 측정했다. 추와 추 걸이의 질량 M이 증가 할 때 마다, 주기는 감소하였다. 또 , 를 그려 물체의 질량 m을 추정했는데, 원래 물체의 질량과 아주 경미한차이가 발생했고, 이때 백분율 차는1.49 % 이었다. 실험1을 한 뒤, 좀 더 익숙하게 조정하고 측정한 것 같다.
실험3에서는 물체의 질량을 일정하게 변화시키면서 주기 를 측정했고,
의 공식을 이용해, 변화한 물체의 질량에 따라, 구심력을 계산해 보았다. 계산이 조금 복잡하고 혼란스러웠지만, 5번의 측정결과를 추와 추 걸이의 무게로 측정된 구심력 : =0.056 x 980 = 54.88 과 비교한 결과 백분율 차가 아주 작게 5%미만으로 나왔다. 물체의 질량을 10g씩 작은 단위로 변화시켜서 그런지 주기는 크게 증가하거나 감소하지 않았다. 물체의 질량이 증가할수록 주기 가 증가하였다. 하지만 구심력이 증가하기도, 감소하기도 하는 것이 어딘가 의문이 든다.
8. 결론
원운동 하는 물체의 반경, 구심력, 물체의 질량을 변화시키면서 서로의 관계를 따져보는 실험이었다.
실험1에서는 물체의 질량과 추와 추 걸이의 질량을 일정하게 했고, 5번의 측정결과를 토대로 구심력을 구한결과, 15.19%의 큰 백분율 차를 보였다. 회전 주기를 측정할 때 생기는 개인오차가 실험의 결과에 많은 영향을 준 것 같다. 또한 회전반경과 회전 주기의 관계는 이다.
실험2에서는 구심력을 변화시키면서 물체의 질량을 추정해봤는데, 이 결과 1.49 %의 작은 백분율 차를 보였다. 실험 1보다는 비교적 많이 작은 백분율 차가 나왔지만, 역시 오차를 피해 갈 수 는 없었다. 또한, 물체의 질량과 회전주기의 관계는 이다.
실험3에서는 물체의 질량을 변화시키며 구심력을 계산했는데, 이때 원래의 추와 추 걸이의 무게로 계산한 구심력과는 5번의 실험 모두 5%미만의 백분율 차를 보였다.
실험을 오래 하다 보니 적응도 되고, 어느 정도 능숙해져서 오차가 많이 줄어 든 것 같다.
그래도 역시 약간의 오차는 발생했는데, 손으로 기구를 돌리는 데의 힘이 일정 하지 않고, 주기를 측정할 때도 사람마다 차이가 있기　때문인 것 같다. 또한, 물체의 질량과 회전주기의 관계는 이다. 세 번의 실험 끝에, 식 을 확인할 수 있었다.
9. 참고 문헌 및 출처
그래프 그리기 ; 엑셀 2007 이용

키워드

원운동,   구심력,   물체의 질량