역학적 에너지 보존 단진자

소개글

역학적 에너지 보존 단진자에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과 및 분석
6. 참고문헌

본문내용

한후 면도날 고정대를 직각클램프에 끼운다.
③ 면도날을 고정대에 한쪽 고정나사를 이용해 단단히 끼운다.
④ 직각클램프에 추걸이를 끼우고 조인다.
⑤ 쇠봉의 적절한 높이에 직각클램프를 고정한다.
⑥ 추와 실을 고정한다.
⑦ 적절한 길이로 실의 길이를 잰 후 추걸이에 묶는다.
⑧ 추걸이의 직각클램프를 조심스럽게 들어올려 추꼭지위치를 칼날높이로 저절한다.
⑨ 바닥에 모눈종이를 펼쳐서 청테이프로 고정한후 먹지를 적당한 위치에 놓는다.
⑪ 바닥에서 추까지의 높이를 측정한다.
⑫ 추를 적절한 높이로 들어올리고 추가 들어올려진 높이를 측정한다.
⑬추의 처음위치부터 추가 떨어지면서 먹지에 남긴 자국까지의 거리를 측정한다.
5. 실험결과 및 분석
[1] 실측값
횟수
1
2
(m)
0.30
0.50
(m)
0.905
0.905
(m)
0.9402
1.265
(J)
0.56
0.93
(J)
0.45
0.82
[2] 계산 및 결과
추의 질량을 , 바닥에서 추까지의 길이를 , 추가 들어 올려진 높이를 , 실이 끊긴 후 추의 처음속력을 라고 한다.
그림 4. 바닥에서 추까지의 길이 측정
그림 5. 실험결과 모눈종이
실험장치를 설정한 후 값을 측정한다. 위 그림과 같이 삼각형의 무게중심 방법을 이용한다. 세 번의 실험을 거쳐 1-1, 1-2, 1-3 로 이루어진 삼각형 2-1, 2-2, 2-3으로 이루어진 삼각형의 무게중심을 이용해 추가 떨어진 지점의 중심을 구하여 값을 측정한다.
[식 5], [식 6] 에 의해 , 이다.
측정한 추의 무게,
(1) 이므로 ,
이므로 이다.
오차=
(2) 이므로 ,
이므로 이다.
오차 =
[3] 결론
이 실험은 에너지 보존 법칙을 보여주기 위해 단진자 운동 실험으로 진행 되었다. 포물체의 운동을 이용하여 추를 놓는 높이를 차츰 높이며 진행하는 실험으로 단진자의 역학적 에너지 보존의 법칙을 이해하는 실험이다. 이 실험을 할 때 주의 할 점은 추가 정확히 면도날에 잘리기 위해 실의 길이와 각도를 잘 조절해야한다. 또한 추가 떨어질 위치를 잘 계산하여 먹지를 깔아야한다. 추가 떨어진 위치를 정확히 계산하여 거리의 오차가 줄여야 한다. 면도날에 손이나 신체가 다치지 않도록 상당히 주의를 해서 실험을 진행하여야 했다. 실험에서 위치에너지가 모두 운동에너지로 전환되지 않는 결과가 발생하였다. 에너지가 보존 되지 않은 이유는 공기에 의한 마찰로 인해 에너지가 손실되었기 때문이다. 이러한 오차를 줄이기 위해서 자로 거리를 정확히 재고 특히 추의 실이 면도날에 정확히 잘리도록 조절해야 한다. 실과 추가 정확히 면도날에 스치듯이 실험되지 않아서 정확한 포물선 운동으로 실험하지 못했다. 우리가 사용한 공식은 포물선 운동 일 때의 상태인데 이로 인해 약간의 오차가 발생하였다.
6. 참고문헌
[1]일반물리학실험, 김용민 외, 북스힐
[2]https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=o8vVlpH4bAc
[3]대학물리학 1, 대학물리학 교재편찬위원회 , 북스힐 67p~72p (2013)

키워드

역학적 에너지 보존,   에너지 보존,   물리실험,   레포트,   리포트