[물리학실험] 측정과 오차 결과보고서 A+

소개글

[물리학실험] 측정과 오차 결과보고서 A+에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 결과
실험1) 반응시간 측정
[1] 측정값
[2] 실험값 계산 및 결과
[3] 질문에 대한 토의
실험2) 중력가속도 측정
[1] 측정값
[2] 실험값 계산 및 결과
[3] 질문에 대한 토의
실험3) 원통형 시료
[1] 측정값
[2] 실험값 계산 과정
실험4) 직육면체 시료
[1] 측정값
[2] 실험값 계산 과정
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의/ 고찰
3. 참고문헌

본문내용

0.02mm = 0.002cm
보고할 오차 =0.002cm
보고할 값 = (2.7549 ± 0.002 ) cm
부피의 계산
평균값 :
표준오차 :
보고할 값 = ( 8.6149 ± 2.2589 )
밀도의 계산
평균값 :
표준오차 :
보고할 값 = ( 8.942 ± 2.3740 )
부록에서 찾은 값 : = 8.93
실험 4 직육면체 시료
[1] 측정값
물체의 질량 : = ( 31.0 ± 0.1)
가로()
(mm)
편차
(편차)2
1
50.00
-0.031
0.000961
2
49.99
-0.041
0.001681
3
50.07
0.039
0.001521
4
50.06
0.029
0.000841
5
50.02
-0.011
0.000121
6
50.07
0.039
0.001521
7
50.00
-0.031
0.000961
8
50.04
0.009
0.000081
합
400.25
*****
0.007688
평균
50.031
*****
*****
Y
세로()
(mm)
편차
(편차)2
1
28.80
-0.01
0.0001
2
28.84
0.03
0.0009
3
28.79
-0.02
0.0004
4
28.80
-0.01
0.0001
5
28.79
-0.02
0.0004
6
28.84
0.03
0.0009
7
28.82
0.01
0.0001
8
28.80
-0.01
0.0001
합
230.48
*****
0.003
평균
28.81
*****
*****
]
두께()
편차
(편차)2
1
7.98
-0.009
0.000081
2
7.99
0.001
0.000001
3
7.99
0.001
0.000001
4
7.99
0.001
0.000001
5
7.99
0.001
0.000001
6
7.99
0.001
0.000001
7
8.00
0.011
0.000121
8
7.98
-0.009
0.000081
합
63.91
*****
0.000288
평균
7.989
*****
*****
a
[2] 실험값 계산과정
가로 : 평균값 = = 50.031mm = 5.0031cm
표준오차() = = 0.012mm = 0.0012cm
계기오차 = 0.02mm = 0.002cm
보고할 오차 = 0.0012cm
보고할 값 = (5.0031 ± 0.0012 ) cm
세로: 평균값 = = 28.81mm = 2.881mm
표준오차 = = 7.319mm = 0.7319cm
계기오차 = 0.02mm = 0.002cm
보고할 오차 =0.002cm
보고할 값 = (2.881 ± 0.002 ) cm
두께 : 평균값 = = 7.989mm = 0.7989cm
표준오차 = = 2.268mm = 0.2268cm
계기오차 = 0.02mm = 0.002cm
보고할 오차 =0.002cm
보고할 값 = (0.7989 ± 0.002 ) cm
부피의 계산
평균값 :
표준오차 :
보고할 값 = ( 11.515 ± 0.09 )
밀도의 계산
평균값 :
표준오차 :
보고할 값 = ( 1.6072 ± 0.023 )
부록에서 찾은 값 : = 2.70
실험과정 및 결과에 대한 토의 / 고찰
실험 1 :
실험 1에서는 자를 이용하여 손으로 잡는 위치를 측정해 반응속도를 측정하였다. 이 실험 진행시 오차가 발생하는 이유는 사람이 자를 떨어뜨리기 때문에 매 순간 다른 각도로 자가 떨어지게 되기 때문이다. 각도가 커질수록 실험자가 잡을 수 있는 확률은 줄어든다. 자를 떨어트릴 때 움직이는 정도도 문제가 될 수 있다. 움직임이 클수록 자가 흔들리며 떨어지는 정도가 크다. 이는 자가 떨어트릴 때 생기는 공기저항을 보다 더 크게 만들어 자가 떨어지는 속도를 줄여 사람의 반응거리를 줄일 수 있다.
실험을 하였을 때 값이 뒤죽박죽 측정이 되어서 실험을 잘못 하고 있는 건가 생각이 들었지만 사람이 직접 측정하는 것이기에 오차의 범위가 크게 나온 것이 당연하다.
실험 2 :
실험 2에서는 투명 자를 자유낙하 시켜 포토게이트 타이머(중력을 측정할 수 있는 기계)로 중력가속도를 측정하였다.
이 실험에서 오차가 발생하는 이유는 사람이 자를 떨어뜨리기 때문에 항상 같은 각도로 자가 떨어질 수 없기 때문이다. 또한 투명 자를 떨어트릴 때 나타난 손 떨림도 이 원인 중 하나일 것이다. 이러한 오차를 줄이기 위해서는 투명자를 손으로 직접 떨어뜨리지 않고 투명자를 고정시킬 수 있는 장치에 고정 시킨 후, 가속도를 측정한다. 손으로 직접 떨어뜨리지 않는 방법으로 인해 같은 각도로 비교적 오차가 적은 실험 결과를 얻을 수 있을 것이다.
실험을 하였을 때 센서에 제대로 인식되지 않아서 측정이 안 되거나, 이상한 값이 나오는 경우가 많았다. 투명 자를 90도의 정확한 각도로 떨어뜨리면 이러한 오류가 없을 것 같다.
실험 3 :
실험 3에서는 디지털 캘리퍼스로 원통형 구리 시료의 질량과 부피를 계산하여 밀도를 구하였다. 이 실험에서 예상오차는 밀도 계산으로 오차의 전파와 원의 중심을 지나지 않고 측정할 시 발생하는 오차이다. 밀도 계산으로 인한 오차의 전파는 밀도의 표준오차로 측정하였기 때문에 큰 오차가 발생하지 않았다. 측정 결과를 보면 원통형 시료 지름과 높이 측정값의 편차가 크지 않다는 것을 알 수 있는데 이는 오차의 주 원인인 시료의 마모 정도가 크지 않기 때문이다. 이로 인해 오차는 적었지만 오차의 전파식을 이용하여 측정 값들의 부피와 밀도를 구하는 것이 어려웠다. 또한 정확한 실험 결과를 얻기 위해서는 원통형 구리 시료를 조금씩 돌려가면서 여러 방향일 때의 측정값을 구하면 된다.
실험 4 :
실험 4에서는 직사각형 시료를 이용하여 질량과 부피를 계산하여 밀도를 구하였다. 이 실험에서 예상 오차는 캘리퍼스와 시료의 측정 시 직각이 되지 않았을 경우 발생하는 경우이다. 그러나 시료가 어느 정도 두께를 가지어 쉽게 직각을 만들 수 있었으므로 이로 인한 오차는 크게 발생하지 않았다. 이러한 시료의 크기를 구하는 경우, 발생하는 마모를 줄이기 위해 장갑을 끼고 진행하는 것은 좋은 방법인 것 같다. 또한, 원통형 시료 측정과 같이 서로 다른 위치에 대해 골고루 측정하여야 한다.
참고문헌
-‘제 12판 물리학실험’, 아주대학교 출판부, 7~14p

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물리학실험,   물리학실험1,   일반물리학실험,   결과보고서,   측정과 오차,   리포트,   아주대