단진자 주기 측정

소개글

단진자 주기 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 추정

Ⅲ. 실험설계

Ⅳ. 실험결과

Ⅴ. 실험해석

Ⅵ. 결론

본문내용

우리가 가진 기술로는 정확하게 그것이 오차인 것을 확인할 수도 없을 것이다. 따라서 우리는 이 오차의 원인을 측정과정에서의 오차로 보기로 했다. 개인이 직접 초시계를 누르고 측정을 하는 것이므로 시작과 끝에서 약간의 오차가 생기기 마련이다. 또한 실의 길이를 측정하는 과정에서도 실험 시 중앙에서 실의 길이가 더 늘어나기도 하기 때문에 우리가 측정한 값이 정확한 값이라고 말하기 어렵다. 따라서 이것은 측정과정에서의 오차로 볼 수 있을 것이다. 또한 이 값은 표준편차보다 작기 때문에 오차로 봐도 된다고 생각한다.
③ 두 번째로 생각해 볼 수 있는 것이 바로 주기에 영향을 미치는 또 다른 요인이 존재한다는 것이다. 또 다른 요인으로 생각해 볼 수 있는 것은 바로 진폭과 공기의 저항 등을 생각해 볼 수 있다. 그런데 진폭과 공기의 저항은 밀접한 관계가 있다. 진폭을 크게 하면 공기의 저항이 커지므로 측정이 제대로 되지 않는 것이 당연하다. 즉, 진폭을 조작변인으로 해서 실험을 한다면 공기의 저항이라는 새로운 변수가 생기기 때문에 오차를 막을 수가 없을 것이다. 만약 진폭을 조작변인으로 해서 실험을 한다면 공기의 저항을 통제해줘야 할 것이다. 따라서 이 실험을 추가로 하기 위해서는 진공 중에서 할 필요가 있다. 그러나 사정상 진공 중에서 실험을 할 수는 없으므로 이러한 진폭에 의한 가능성은 생각만 해 볼 수밖에 없는 실정이다. 따라서 진폭보다는 주로 공기와의 마찰에 의한 저항력 때문에 주기가 길어져서 그런 결과가 나왔다고 볼 수 있다.
④ 위와 같이 두 가지의 가능성을 생각해 볼 수 있다. 그 중에서 공기와의 마찰도 오차의 원인에 포함을 시켜서 주로 오차에 의해 0.5승에서 약간 벗어났다고 보기로 했다. 물론 그 오차의 양도 표준편차보다 적다. 따라서 단진자의 주기는 실의 길이의 0.5승에 비례한다고 볼 수 있다. 위에서 우리조의 실험에 의해 구한 상수는 0.1788이다.
⑤ log-log 그래프를 그려보았을 때도 위와 같이 선형의 그래프가 나왔다. 위의 결과를 한 번 더 입증해 주는 자료이다.
Ⅵ. 결론
① 단진자의 주기는 실의 길이의 0.5승에 비례한다고 볼 수 있다.
② 추정에서 1/중력가속도의 0.5승에 비례한다고 추정했으나 중력가속도를 달리할 수 있는 방법이 없었으므로 그 관계는 실험으로 확인해 볼 수 없었다.
③ 단진자는 대기가 있는 상태에서는 공기와의 마찰이 있으므로 영원히 운동을 할 수가 없다.

키워드

단진자,   주기,   주기운동,   단진동,   진자