[일반물리실험] 탄환의 속도 측정

목차

[1] 실험목적

[2] 실험 전 가정

[3] 실험 과정

[4] 실험값

[5] 결과 분석

[6] 오차 토의 및 검토

[7] 결론

본문내용

멘트를 이용한 탄환의 속도 측정값에 더 가까운 결론을 내렸다.
속도에 따른 오차율의 감소도 흥미롭다. 오차1과 오차2 모두 1단보다는 2단에서 오차율이 적은 결과를 보여줬는데, 이는 실험 가정단계에서는 고려하지 않은 요인들의 영향의 상대적인 크기가 줄어들기때문이라 생각된다.
하지만 실험을 하면서, 탄환이 박힌 탄동진자의 CM을 구하는 과정에서 거의 완벽에 가까운 CM을 잡지 못하고 어쩔 수 없이 감으로 잡은 CM으로 인하여 오차율이 많이 나온 것 같아 ‘탄동진자가 평행했으면 더욱 더 적은 오차율과 더 좋은 결과를 낼 수 있었을 텐데…….’라는 아쉬움이 남았다.
[6] 오차 토의 및 검토
A : 탄환이 박힌 탄동진자의 CM을 구하는 과정에서 어쩔 수 없이 눈대중으로 잡을 수 없었던 CM을 더욱더 확실하게 잡았으면 오차율이 많이 줄었을 것이다.
B : 탄동진자에서 탄환이 박히는 공간이 탄환에 딱 맞지 않고 조금 컸기 때문에 탄환이 발사되어 진자와 결합된 후에도 내부에서 흔들리면서 에너지 손실이 일어나 오차율이 조금 커진 것 같다. 또한, 발사대에서 탄환이 발사되는 경로보다 탄동진자에 탄환이 박히는 입구가 살짝 빗겨있어 탄환이 박히는 과정에서 에너지 손실이 있게 되었다.
C : 2주차실험과 같은 탄환의 수평도달거리 측정을 이용한 탄환의 속도 측정값을 구하기 위한 실험에서 수평도달거리를 구할 때, 실험공간이 적어서 구하는 데에 옆 조의 테이블 끝까지 가서 많이 불편했었고, 그로 인해 오차율이 생겼을 수도 있겠다.
A : 탄동진자를 이용한 탄환의 속도 측정실험 중에서 탄동진자가 회전운동을 한 후에 각도 지시침이 흔들리면서 조금씩 내려와 정확한 각도를 측정할 수 없었다.
B : 또 그 실험에서 탄동진자를 실험대에 연결하는 연결고리가 너무 헐거워서 돌아가면서 자꾸 풀리는 바람에 똑같은 실험 조건을 만족하지 못하였고, 일부 에너지는 분명 그런 점으로 소모되었을 것이다.
C : 탄동진자의 주기를 구할 때 이기 때문에 로 바꾸어 실험을 하였으나 저번 10주차 실험에서 논의되었듯이 각도가 커짐에 따라 오차도 커지게 된다. 이도 영향을 끼치지 않았나 싶다.
A : 또 진자의 주기를 구할 때 탄동진자를 살짝 들었다 놓는 과정에서 나도 모르게 조금 인위적인 힘이 들어갔을 수도 있어 정확한 주기를 구하지 못했을 가능성도 있다.
[7] 결론
조원들과 오차에 대해 논의해본 결과 이번 실험에서 가장 큰 오차를 발생시킨 원인은 CM를 잡는 과정에서 완벽한 CM을 잡지 못하고 어쩔 수 없이 눈대중으로 잡을 수밖에 없었던 것이 가장 큰 원인으로 결론을 내었다.
실험을 하면서 조원들과 논의한 결과는 탄환과 탄동진자를 질점으로 가정하고, 이에 따라 선운동량 보존법칙과 질점의 병진운동에 의한 역학적 에너지 보존법칙을 이용하여 탄환의 속도를 측정한 실험보다 우리가 실제로 실험하는 환경과 더 가까운 탄환과 탄동진자를 강체로 취급하여 탄환의 속도를 측정한 측정값이 탄환의 수평도달거리 측정을 이용한 탄환의 속도 측정값에 더 가깝고, 속력이 더 빠를수록 더 근접한다는 결론을 내었다.

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