용수철 진자 실험 A+

소개글

용수철 진자 실험 A+에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 실험과정
가. 실험 목표
나 실험 준비
다. 실험과정
라. 주의사항
Ⅱ. 실험결과
가. 실험값
Ⅲ.결과 분석 및 토의
가. 용수철 k1 결과 분석
나. 용수철 k2 결과 분석
Ⅳ.고찰
Ⅴ.참고문헌

본문내용

었다. 이들의 평균인 2.15N/m가 k1의 용수철 상수임을 실험을 통해 알 수 있었다. 이를 바탕으로 용수철 k1의 에너지 보존 법칙 성립과 주기관계를 살펴보았다. 5.39%의 주기 오차율을 확인할 수 있었다. 또한 에너지 보존 법칙에서의 오차율은 약 38%의 수치를 확인 할 수 있었다. (이 때의 탄성에너지 증가와 중력에너지 감소는 절댓값만으로 나타낸 수치이며 이는 실험 측정 단위 cm, g등을 m, kg 등의 단위로 환산하여 나타낸 수치이다.)
나. 용수철 k2 결과 분석
용수철 k2의 50g일 때 늘어난 길이는 17.86cm 이며 이를 대입한 용수철 상수는 2.8N/m이었다. 70g일 때 늘어난 길이는 27.88cm이며 이를 대입한 용수철 상수는 2.5N/m이었다. 이들의 평균인 2.65N/m가 k2의 용수철 상수임을 실험을 통해 알 수 있었다. 이를 바탕으로 용수철 k2의 에너지 보존 법칙 성립과 주기관계를 살펴보았다. 6.65%의 주기 오차율을 확인할 수 있었다. 또한 에너지 보존 법칙에서의 오차율은 약 72%의 수치를 확인 할 수 있었다. (이 때의 탄성에너지 증가와 중력에너지 감소는 절댓값만으로 나타낸 수치이며 이는 실험 측정 단위 cm, g등을 m, kg 등의 단위로 환산하여 나타낸 수치이다.)
Ⅳ.고찰
두 가지 다른 용수철을 가지고 무게에 따라 늘어나는 길이를 확인하여 용수철 상수를 구하고 주기를 구하며 이를 바탕으로 에너지 보존이 성립하는 지 확인해보았다. 두 가지 실험 모두 꽤나 큰 수치의 오차율을 나타내고 있었다. 이에 대한 오차 분석으로 추를 놓는 과정을 논할 수 있다. 영상분석기로 추를 놓는 순간부터 진자운동의 과정을 관찰해야하지만 영상 분석의 초기 상태를 설정하는 과정에서 추가 제대로 놓여지는 지점을 찾지 못한 것이 영향을 미쳤으리라 판단된다. 또한 영상 분석기위 영점 보정 및 위치 조정 과정에서 정확하지 못한 구도로 실험 결과 값을 도래하는데 오차가 발생했을 것이라고 생각된다. 그리고 이론 값과 실제 측정값을 비교 확인하는 과정에서 실험 값 결정에서 부 정확한 데이터를 바탕으로 계산하였기에 특히나 오차가 큰 것으로 예상된다. 이를 보완하기 위해 실험 장치의 위치 및 구도를 제대로 조정하고 추의 질량뿐만 아니라 추걸이의 질량까지 정확히 고려하여 측정한다면 더욱 낮은 오차율의 실험결과를 얻을 수 있으리라 생각된다. 실험 과정에서 발생할 수 있는 오차를 생각해보면 일정하지 못한 공기저항과 x축 방향의 운동, 용수철 내의 마찰이 있다. 이를 고려한 조건에서 실험이 전제된다면 에너지 보존의 성립을 확인 할 수 있으리라 생각된다. 본 실험을 통해 용수철 진자 운동의 원리와 실험 방법에 익힐 수 있는 계기가 되었다. 나아가 추의 무게를 좀 더 다양하게 변화시키고 무게 뿐만 아니라 다른 요인들은 어떠한 영향을 미치는지 궁금해졌고 기회가 생기면 이를 바탕으로 실험을 다시 진행해봐야겠다고 생각하였다.
Ⅴ.참고문헌
[1]일반물리학실험(북스힐, 2003, p29-35)
[2]일반물리학Ⅰ(북스힐, 2003, p348-355)

키워드

물리학및실험,   건국대,   물리실험,   용수철 진자,   용수철,   에너지,   실험,   좌표