[일반물리실험]구심력 측정

목차

구심력 측정

1. 목 적

2. 이 론

3. 실험 기구

4. 실험 방법

일반물리실험 결과보고서

1. 실험 목적

4. 측정 및 분석

5. 검토

본문내용

5.41×10⁴g·cm/
평균 구심력 : 8.60×10⁴g·cm/
오차율(%): 59.0 %
* 그래프 첨부
(2) 구심력이 변할 때
3중 고리 추의 질량(): 99.1g
회전 반경(): 15.0 cm
횟수
추의 질량
회전주기
회전각속도
추의 무게
구심력
오차율
(%)
1
35.1g
1.21초
5.19cm/s
3.44×10⁴
g·cm/
4.00×10⁴g·cm/
16.3 %
2
55.2g
0.812초
7.73cm/s
5.41×10⁴g·cm/
8.89×10⁴g·cm/
64.3 %
3
75.2g
0.662초
9.49cm/s
7.37×10⁴g·cm/
1.34×
g·cm/
81.8 %
* 그래프 첨부
(3) 삼중고리 추의 질량이 변화할 때
추의 질량: 55.2g
횟수
3중 고리 추의 질량
회전주기
회전각속도
구심력
1
99.1g
0.812초
7.73cm/s
8.89×10⁴g·cm/
2
119g
0.988초
6.36cm/s
7.21×10⁴g·cm/
3
139g
1.03초
6.10cm/s
7.75×10⁴g·cm/
회전 반경(): 15.0cm
추의 무게 : 5.41×10⁴g·cm/
평균 구심력 : 7.95×10⁴g·cm/
오차율(%): 47.0 %
* 그래프 첨부
5. 검토
1번째 실험부터 보면, 반지름에 따라 회전 각속도 제곱만 바뀌어야하고 나머지 물리량은 다 일정해야한다. 하지만, 구심력이 변한걸 보면, 실험이 잘못 된 것을 알 수 있다. 즉 변인통제가 이루어지지 않은 것이나 마찬가지이다. 물론, 주기는 회전각속도에 영향을 받으니 당연히 바뀌어야 하지만, 구심력을 변화 시킬 정도로 바뀌면 안 된다. 또 그래프와 식을 고려해 볼 때 반지름과 회전 각속도의 제곱은 반비례여야 하는데, 개형만 비슷하지, 약간 정확하지 않게 나왔다. 물론, 측정을 잘못한 것도 있지만, 실험을 여러 번 하지 않아, 매끄러운 곡선 형태로 만들지 못한 것이다. 또한 오차율도 심하게 나왔다.
2번째 실험은 변인통제가 잘 이루어 졌고, 비례하는 그래프가 잘 그려졌지만, 오차율이 너무 크게 나왔다. 특히 2번째 실험 중 3번째가 오차율이 너무 높게 나왔다. 아무래도 역시 제일 측정하기 힘든 것이 주기라서 그런 것 같다. 5번 회전한 시간을 평균 낸 것인데, 너무 빨라서 시간을 늦게 잡은 것도 있고, 실제로 흰색 표시지침이 용수철 조절 나사의 기준점에 도달하게 하려는 파워서플라이의 잘못된 조절 때문인 것 같다. 아무래도 정확하지 않아서 그런 것 같다.
3번째 실험은 첫 번째 실험처럼, 구심력이 일정하지 않아, 변인통제가 안되어, 실험이 잘못된 것 같다. 그리고 그래프 역시 반비례형태를 띄어야 하는데, 시행횟수의 부족과 잘못된 측정 때문에, 잘못 된 것 같다. 오차율도 약간 높게 나와서 실험의 잘못된 점에 신빙성을 더해준다. 요번 실험에서는, 파워서플라이의 미숙한 사용(기계가 아니라 정밀하게 측정할 수 없다는 점)과, 기계가 아닌 사람이 시간을 임의로 측정했다는 점, 수평을 제대로 맞추지 않은 점 등에서 실험이 정확하지 않게 나왔고, 오차율이 크다는 것을 알 수 있었다.

키워드

구심력 측정,   회전 운동 변수,   구심력