[일반물리] 물리진자 실험

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 이론

4. 실험기구

5. 실험순서

6. 실험결과

7. 토의 및 결론

본문내용

x값 이 더 큰데도 주기가 작다는 점에서 이 생각은 틀렸다 할 수 있다. 이러한 값이 나온 원인으로는 진자의 형태 때문에 이런 결과가 나온 것이라 추측한다. 막대진자는 길이가 더 길고 얇은 만큼 밑 부분 끝에 더 큰 힘이 작용하게 되고, 그로 인해 주기가 더 길어졌다는 것이 나의 생각이다. 반면 원반진자의 경우에는 형태가 넓적한 만큼, 힘이 분산되고 그로 인해 주기가 짧아졌다는 것이다. 또한 실험결과에서 한 가지 의문이 생긴 것이 원반, 막대진자 공통으로 보인 결과가 있었다. ,에 비해서 의 주기가 더 짧게 나온 것이다. 고등학교 때 배운 단진자 운동에서는 공식은 이다. 즉, 실의 길이가 짧아질수록 진자운동의 주기가 길이의 제곱근에 비례하여 감소한다는 것이다. 이 이론에 따르면 길이가 짧을수록 주기가 짧아야하는데, 이론값에서는 공통적으로 에서의 주기 값이 제일 작았다. 이 이유를 알기 위해 여러 가지 생각을 해보았고 한 가지 결론은 추측했다. 단진자 운동에서는 실이 위에 고정 된 상태로 진자운동을 한 것이었다. 반면 우리의 실험은 막대와 원반의 가운데 부분에 고정을 한 상태로 실험을 하였다. 그로 인해 단진자 운동에선 없었던, 회전축의 윗부분이 존재하게 되었고, 그로 인해 이런 결과가 나왔다는 것이다. x의 길이가 가장 작았던 값의 경우에는 진자운동을 하면서 회전축의 윗부분이 아래로 향해지고, 그 부분에서 아래로 향하려는 힘이 존재하였을 것이다. 그 힘이 진자의 밑 부분에서 내려가려는 힘을 약하게 만들었을 것이고, 그로 인해 주기가 길어졌다는 점이 나의 추측이다. 이론값의 경우에는 원반과 막대의 무게, 공기와의 마찰, 회전센서가 고정이 완벽하지 않다는 점 등이 전부 무시된 상태에서의 수치라는 점이 원인이 될 수도 있지만, 그러한 점은 있다 하더라도 매우 작은 오차를 가질것이고, 또한 이론값에서 에서의 주기 값이 제일 작은것이므로 해당이 되지않는다. 우리는 오차를 가능한 줄이기 위해 노력했고 막대진자의 측정오차를 제외하면 비교적 이론값에 근사하게 나왔다. 막대진자의 값이 오차가 생긴 것은 진자를 올려야 하는 높이보다 더 높은 위치까지 올라가게 밀었기 때문이다. 실험전에 조교님의 설명을 들으면서 한가지 의아해했던 것은 프로그램의 start 버튼을 누르고 난 뒤에 진자를 밀어서 주기를 측정하란 것이었다. 진자의 진폭 등을 정확히 측정하기 위한 실험이었으면 우리의 실험처럼 해야 올바른 결과가 나오겠지만, 우리가 구하고자 한 Data는 주기였으므로 진자를 어느 정도의 위치까지 올려놓고 Start버튼을 누른 후에 진자를 놓는식으로 해도 무관할거라 생각이 들었다. 만약 내가 말한 방식으로 실험을 했다면 진폭 등을 구하기는 힘들었겠지만, 모니터에 나타난 그래프의 형태는 골이 x축에 닿는 정상파의 형태를 가질 것이다. 정상파의 형태를 가지므로 주기를 구하는 데는 문제가 없을 것이란 것이 나의 생각이다. 이번 실험을 통해 단진자 운동이 아닌 다른 여러 진자 운동을 실험해 볼 수 있었고, 새로운 결과값과 그 값이 나온 이유 등을 생각해볼 수 있었다.

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일반물리,   물리,   진자 실험