등가속도 운동, 마찰력 (결과보고서)

소개글

등가속도 운동, 마찰력 (결과보고서)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.측정
1-1. 평균가속도
1-2. 평균가속도(높이조절)
1-3. 정지상태에서 출발
2.데이터분석
3.결과 및 토의

본문내용

이론오차, 기기의 계기오차도 영향을 미쳤겠지만 실험자의 측정방법 미숙이 오차를 크게 증가시킨 것 같다.
측정방법을 제대로 숙지하고 연습하거나 기기를 활용하여 반복 측정한다면 오차를 줄여나갈 수 있을 거로 생각된다.
질문 7.
로부터 계산한 평균가속도는 는 선형회귀법으로 구한 기울기 와 같다고 할 수 있는가? 어떤 값이 더 정밀한가?
평균가속도 0.1385 이고 선형회귀법으로 구한 가속도 0.1460 으로 약 0.0075의 차이를 보이지만 여러 오차를 감안해봤을 때 큰 차이를 보이지 않는다.
평균가속도를 측정할 때는 이론오차가 발생할 수 있으므로 선형회귀법으로 구한 값이 더 정밀하다.
질문 8.
와 을 비교할 때 얼마나 성공적인가? 의 식에서 를 일정한 상수로 인정하는 근사법에 대해 어떤 평가를 하겠는가?
0.1915가 나왔고 0.1460 값이 나왔다. 약 0.0455로 상당히 큰 오차를 보이므로 성공적이라 할 수 없다.
0.005093 과 0.003259로 약 0.001834의 오차를 갖는다. 이론적으로는 같아야 하나 오차가 상당히 크다. 실험에서 구한 값으로는 일정한 상수로 인정할 수 없을 것 같다.
측정을 실험자의 힘으로 하기 때문에 균일하게 측정이 불가능한 점과 물체 시발점을 정확하게 두지 못한 점 등 측정 미숙이 크게 영향을 준 것 같다.
질문9.
실험 3에서의 마찰력 효과를 중력의 효과와 비교하여 해석하여라.
마찰이 없을 때의 가속도를 중력의 효과라 하고 계산했을 때 0.2234이 나왔고
마찰이 있을 때는 0.03193 , 실제 측정값은 0.07744 이 나왔다.
모두 중력의 효과가 더 강했고 그렇기 때문에 물체가 경사진 면을 따라 이동했다고 볼 수 있다.
마찰효과가 커질수록 의 값이 증가하는데 만약 마찰효과가 중력효과 보다 더 크다면 물체는 정지함을 알 수 있다.
실험과정 및 결과에 대한 토의
수평면과 경사면에서 수레의 운동이 가속도가 일정한 운동을 하는지 확인하고 그 측정값을 이용해 뉴턴의 운동법칙의 정당함을 확인하는 실험이었다.
실험에서 얻은 측정값의 그래프를 이용하여 수평면과 경사면에서 모두 등가속도 운동함을 확인할 수 있었으나 세부적인 결과값은 이론값과 많이 벗어났다.
운동마찰력의 크기는 으로 경사면이 커질수록 수직항력이 작아져 마찰력은 줄어들지만 마찰계수는 수평면이나 경사면이나 변함이 없어야 했다.
그러나 실험1의 마찰계수는 0.005093, 실험2의 마찰계수는 0.003259로 오차범위를 벗어나서 측정되었는데
이는 이론오차, 계기오차, 측정오차가 복합적으로 영향을 주었다고 생각된다.
실험3에서도 이론가속도의 값은 0.1915이고 실제 측정된 가속도는 0.1460으로 오차가 상당히 컸다.
전체적인 실험에서 이론값과 측정값이 상당한 오차를 가지고 있어서 상당히 혼란스러웠고 뉴턴의 운동법칙의 정당함을 확인하기엔 많이 부족했던 것 같다.
오차의 원인은 여러 가지가 있겠지만 가장 큰 영향을 준 것은 실험 전체적으로 측정에 실험자의 개입이 많아 한 번의 측정으로는 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 없었던 것 같다.
측정 전 측정방법을 정확하게 숙지하고 어떤 값을 구하기 위한 것인지 인지 한 후에 임했어야 했는데 그 부분이 상당히 부족했던 것 같다.
측정 전체적인 부분에서 횟수를 늘려 어느 정도 일정한 평균값을 구하고 그 데이터 값을 가지고 데이터분석을 한다면 오차를 상당부분 줄여 나갈 수 있을 것으로 생각된다.
참고문헌
김상열. 제 11판 물리학실험. 아주대학교출판부. 2015. p37~42.
Raymond A. Serway 외 1명. 제 9판 일반물리학. CENGAGE Learning. 일반물리학 교재편찬위원회 역. 2013. p74~77.

키워드

등가속도,   마찰력,   결과보고서,   실험결과,   등가속도 운동 결과,   마찰력 결과,   등가속도 결과