[A+] 물리학실험 구심력 (결과보고서)

소개글

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목차

[1] 측정값 및 분석
1. 실험 1 (일정한 구심력, 일정한 m, 반경 변화)
2. 실험 2 (일정한 반경, m 일정, 구심력 변화)

[2] 토의
1. 질문에 대한 토의
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의 (고찰)

본문내용

때 상대오차 값은 -5.914%
일 때 상대오차 값은 -15.157%, 일 때 상대오차 값은 -31.423%,
일 때 상대오차 값은 -48.429% 이다.
일 때 상대오차 값은 2.515%, 일 때 상대오차 값은 1.06%, 일 때 상대오차 값은 1.27%, 일 때 상대오차 값은 0.71%, 일 때 상대오차 값은 1.88% 이다.
식에서 이 평균값을 제곱한 값이기 때문에 ,보다는 이 오차에 가장 크게 기여할 것이다.
질문 4: 와 의 경향은 비슷한가? 비슷하다면 그 이유는 무엇인가?
-> 값을 구할 때 는 양수로, 대부분 = 는 음수로 계산되어서 의 값은 음수로 측정됐지만 값을 구할 때 와 모두 양수로 계산되었기 때문에 의 값은 양수로 측정되었다. 따라서 와 은 비슷하다고 보기 어렵다.
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의 (고찰)
실험 1은 구심력, 물체의 질량은 일정하지만 반경에 변화를 주어 각속도를 측정하고 식을 통하여 구심력을 계산하고 비교하는 실험이었다. 실험 1을 진행하기 전 식에서 질량 과 구심력 은 일정하기에 반경이 늘어날 때마다 평균값 제곱 의 값은 작게 측정되어야 타당하다고 예상했다. 실험을 진행하면서 반경을 1cm씩 늘릴 때마다 각속도 의 값도 점점 작게 측정되었고 마찬가지로 평균값 제곱 역시 5.884->5.662->5.208->4.542->3.826으로 점점 작아지는 값이 측정되어 예상했던 결과를 얻어낼 수 있었다. 하지만 우리 조는 두번의 실험을 진행했는데 첫번째 실험을 통해 나온 측정값들 사이의 차이가 거의 나타나지 않았다. 반경 14cm외에 다른 반경(15cm, 16cm, 17cm, 18cm) 으로 실험할 때마다 옆기둥에 물체를 매단 실이 연직이 되도록 다시 고정시키는 걸 반복하였고, 측정장치의 회전축을 멈추지 않고 계속 돌리면서 측정해야 되는데 우리 조는 돌리고, 측정하고, 멈추고, 다시 물체 매단 실 고정하기 순서로 실험을 진행하였고 교재와 다른 과정을 이행하였기에 측정값이 지금과는 달리 차이가 나타나지 않았던 것 같다.
실험 2는 반경, 물체의 질량은 일정하지만 추의 무게를 다르게 함으로써 구심력에 변화를 주어 각속도를 측정하고 식을 통하여 구심력을 계산하고 비교하는 실험이었다. 실험 2는 추의 질량을 다르게 하여 실험을 진행했는데 추의 질량이 작을수록 각속도도 작게 측정되는 결과를 얻었다. (무거운 추: , 가벼운 추: ) 실험 2의 결과를 바탕으로 식에서 ,은 일정하다고 주어졌기 때문에 에 따라 구심력 의 값이 달라진다고 볼 수 있다. 구심력은 각속도의 값이 작으면 작을수록 작은 값으로 나타날 수 있는데, 각속도는 추의 질량이 작을수록 작은 값으로 얻어진다. 추의 질량이 작을수록 각속도도 작게 측정된다는 결과를 위에서 언급했는데 이를 기반으로 구심력 은 추의 질량에도 영향을 받는다는 걸 알 수 있었다. 또 다른 식을 보면 실험 내에서 중력가속도는 로 동일하기 때문에 는 추의 질량 이 무거울수록 큰 값, 가벼울수록 작은 값이 나타난다는 걸 알 수 있었다. (무거운 추: , 가벼운 추: )

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