힘의 평형실험

소개글

힘의 평형실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

힘의 평형실험

1. 실험 목적

2. 실험 원리

3. 실험 방법

4. 실험 설정 및 결과

본문내용

법으로 구하여 비교해보자.
그리고 기준값은 120도와 그와 마주보는 무게로 한다.
#작도법
힘들을 평행사변형법을 이용하여 옮겨서 삼각형을 만들어 그 크기 비를 구하면
(단, 120에 대응되는 길이를 5cm라 두고 길이비를 구하였다.)
삼각형 각변의 비=힘의 크기비=무게비=A:B:C=2.05:5:5.7=61.91:151:172.14
#라미의 정리(해석법)
② 질량 값의 변화 관측과 그 오차
(100도 120도 140도) 실험
(90도 120도 150도) 실험
(80도 120도 160도) 실험
6개 모든 그래프를 봐도 기준값의 질량(B의질량)을 증가시켜주면 나머지 A와 C의 질량도 증가함을 알수 있고 거의 비례함을 알 수 있다.
③ (100도 120도 140도)실험에서의 총괄적인 데이터를 나타낸 그래프
노랑:A(140도와 마주보는 곳), 분홍:B(120도와 마주보는 곳), 파랑:C(100도와 마주보는 곳)
⇒실험값과 작도법,해석법으로 구한 값들이 차이가 미미함을 보여준다. 그리고 A,B,C의 각도 차이는 똑같이 20도인데 A와B의 차이가 B와C의 차이보다 큼을 볼 수 있다.
5.실험 고찰
가. 결과 분석
우선은 우리가 설계과정에서 한 것이 각도의 변화의 따른 무게의 변화(힘의 변화), 기준 값 질량의 변화에 따른 다른 무게의 변화를 알아보고자 하는 것이 었다.
그래서 첫 번째로 각도의 변화에 따른 무게의 변화를 보면 B의 값은 기준 값이기 때문에 일정하고 나머지 A와 C를 살펴보자. 근데 A는 많이 변화하는 반면 C는 얼마 변화하지 않는 것을 알 수 있다. 각도의 변화는 (100 120 140)→ (90 120 150)→ (80 120 160) 보이는 것 처럼 120도 기준으로 왼쪽 각은 -10도 오른쪽각은 +10도 로 같은 각만큼을 줄였는데도 말이다.
두 번째로 기준질량(B의 질량)의 변화에 따른 나머지 두 질량(A,C의 질량)의 변화를 분석해보자. 이는 그래프에서 볼수 있듯이 실험값, 작도값, 해석값 모두 B의질량과 거의 비례함을 볼 수 있다.
그리고 세 번째로는 실험결과 ③에서 보면 한 힘의 평형에서 이루는 각도가 100도 ,120, 140도로 간격이 20도로 같은데 반해 힘의 크기는 A와B의 차이가 B와C의 차이보다 큼을 볼 수 있다.
나. 오차 원인과 해결방안
일단 오차는 위에 데이터를 봐도 크게 나오지 않음을 알 수 있다. 그러나 추의 질량이 10g단위 이기 때문에 힘의 평형 실험에서 각 무게를 재는데 한계가 있었고 그로 인해 오차가 생길 수 밖에 없었다. 그리고 이를 해결하긴 위해선 추의단위가 좀더 작은 실험기구를 준비하여야 할 것이다.
또 하나의 오차의 원인은 합성대가 완전히 평형이라는 보장이 없다는 것이다. 조절 나사를 이용해 맞췄다고 하나 그것이 정확하다는 보장이 없기 때문이다. 그러나 이 오차는 미미할뿐 전체오차의 원인에 큰비율을 차지 하지 않는다.
작도법에서 사람이 그림을 그리고 길이를 잿기 때문에 약간의 오차가 발생할 수도 있다는것이 오차의 원인이 될 수도 있다.
그리고 마지막 오차 원인은 우리가 무게 값을 측정했을 때 그 상태가 완전한 힘의 평형 상태였냐는 것이다. 가운데에 놓인 링의 위치를 기준으로 힘의 평형을 측정하였는데 사람이 측정한 것이라 약간 쏠린것도 평형이라 볼 수 있기 때문이다. 이를 해결하기 위해선 합성대위에 원판에 눈금을 그려 링의 위치를 정확히 파악 할 수 있게 하는 것이다.
다. 실험 고찰
실험 과정에서는 오차를 최대한 줄이기 위해 꼼꼼히 하여 비교적 적은 오차가 나왔다.
그러나 데이터를 어떻게 결과화 할지에 대해 잘 하지 못했고, 이것은 앞으로 실험을 계속하고, 보고서를 써가면서 잘 하도록 하여야겠다.

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