단진자운동결과 물리학실험

소개글

단진자운동결과 물리학실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 분석 및 토의

본문내용

이론적인 결과는 이므로 주기는 값에 비례함을 알 수 있다. 또 중력가속도도 마찬가지로 식에서도 볼 수 있듯이 중력가속도는 길이에 비례함을 알 수 있다. 실험결과 길이가 증가함에 따라 오차율이 감소하였고 이 0.6m인 경우에는 오차율이 3.83%로 증가하였다. 실험결과 값도 이론결과 값과 마찬가지로 이 커질수록 주기가 길어지는 모습을 관찰할 수 있었다. 실험에서 값을 변화시켜가며 주기를 측정하였고 이론결과도 마찬가지로 실의 길이에 따라 변화하였기 때문에 오차는 실의길이에서 발생할 확률이 가장 높다. 그리고 위의 실험과 마찬가지로 사람이 직접 단진자를 들고 놓았기 때문에 사람의 힘이 단진자에 전달되어 오차를 발생할 수 있는 것이다.
세 번째 실험에서는 세 개의 각기 다른 질량을 가진 물체를 변화했을 때 주기를 관찰하였다. 위의 실험들과 마찬가지로 질량은 주기에 영향을 미치지 않는다. 이는 질량이 클수록 지구가 물체를 당기는 힘이 크지만 질량이 클수록 물체가 움직일 때 드는 힘의 크기 또한 크기 때문이다. 결론적으로 물체의 속도는 질량에 관계없이 일정하게 된다. 이론적인 주기는 1.4190s가 나온다. 실험결과 오차율은 약 4.00~4.30%로 문안한 실험결과를 얻을 수 있었다. 이론적으로 질량의 변화에 따라 주기의 변화는 없어야 한다. 하지만 질량에 따라 주기가 늘어날 것이라고 예상을 하였지만 이번의 경우는 질량에 무관하게 오차율이 위아래로 오락가락 하였다. 이에 대하여 다시한번 공기에 의한 저항을 생각할 수가 있는데 이 저항에 영향을 받는 것은 무게도 있지만 그 맞닿는 표면적도 역시 있는 것이다. 우리가 처음 공의 각각의 무게와 반지름을 잰 이유는 아마 이번 세 번째 실험에서 이를 확인하고자 하였던거 같다. 금색공의 경우 0.147kg이지만 반경이 1.65cm로서 단면적이 가장 넓었고, 쇠공의 경우 0.130kg로서 1.58cm로서 단면적이 가장 작았다. 그리고, 속이 빈 금속공의 경우 0.051kg에 1.608cm로서 중간의 단면적을 가졌는데 이러한 요소가 혼합되어 오차율이 금색공은 4.07%, 쇠공은 4.00%, 속이 빈 금속공은 4.30% 가 나온듯 하다. 중력가속도는 잘 알려진 바와 같이 9.8㎨에 근사한 값을 가져야 한다. 실험결과를 통해 얻은 중력가속도는 약 9.215㎨로 이론결과의 값보다 더 작은 값을 가지는 것을 관찰하였다.
실험에서 조작변인은 각도, 실의길이, 그리고 단진자의 질량이다. 세 값을 변화시켜 가면서 이론적으로는 주기가 일정하여야 하지만 실험결과 이론값보다 더 큰 주기를 가지는 것을 관찰할 수 있었다. 좀더 정밀한 실험을 위해서는 역시나 진공상태의 실험실이 필요한 것이었다. 또한 사람에 의한 것이 아닌 사람은 환경만을 꾸미고 기계적인 정확한 실험을 할 수 있는 그런 환경 역시 필요함이 느껴졌다.
6. 참고문헌
일반물리학실험 한성철 외 7, 형설출판사
일반물리학 Walker 외 2, Pearson
일반물리학 이영재 및 9 , 형설출판사
http://100.naver.com/100.nhn?docid=143736

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