[물리레포트]4. 구심력측정

본문내용

921 0.04921(m)
질량: 349 0.349(kg)
이고
이므로 이다.
이므로 16.56060이다.
논의
오차값에 대한 논의
이 실험은 구심력 측정 실험으로 추가 등속 원 운동할 때의 구심력과 용수철의 복원력을 알아보는 실험이었다. 이 실험에서는 구심력 측정 장치를 사용하여 주기와 각속도는 컴퓨터 작업을 통하여 측정하였으므로 정확도가 높다. 결국 눈으로 측정해야하는 변한 길이에 따라서 이 실험의 오차가 결정된다고 할 수 있다. 우선 오차의 원인으로는 원 운동할 때 반지름의 값을 맞출 때 사람이 눈으로 대략 맞추기 때문에 어쩔 수 없이 오차가 발생하게 된다. 또한 전원 공급 장치에서 전원의 크기도 반지름이 정한 값이 되었을 때는 일정해 져야 하는데 조금씩 실험하는 도중 변한 것을 확인할 수 있었다. 또한 구심력 측정을 할 때 양쪽 추의 무게가 완벽히 똑같지 않아 약간 한쪽으로 쏠려서 다른 힘이 개입하여 오차가 발생했을 가능성이 있다. 힘이 다른 쪽으로 분산되어서 오차가 발생한 경우는 구심력 측정 장치가 완벽히 지면에 고정된 것이 아니기 때문에 약간의 진동으로 추에 다른 힘이 작용했을 가능성이 있고 양쪽 용수철의 탄성계수가 달라서 힘이 다르게 분산되었을 가능성도 있다.
결론
각속도를 이용한 식 과 용수철의 탄성을 이용한 식 의 값을 비교해보면 위와 같은 오차를 얻어낼 수 있다. 실험1에서는 오차의 크기는 오차의 크기가 작은 다른 실험에 비해서 크게 나왔다. 이는 실험 시 실험도구를 미숙하게 다루었거나 실험 결과를 얻어낼 때 일정하게 작용한 부분이 아닌 외력이 작용한 부분의 구심력을 구하였기 때문인 것으로 생각된다. 대체적으로 각속도를 이용해 구한 구심력의 크기가 용수철의 탄성을 이용해 구한 값보다 미세하지만 작게 나왔다. 하지만 실험 대부분에서 두 방식을 통해 구한 구심력의 크기가 예상대로 거의 같게 나왔다. 따라서 구심력 측정 실험의 경우 이 두 가지 방법을 모두 이용해 힘의 크기를 구하는 것이 한 식만을 이용해 구한 것보다 평균적으로 정확한 값을 구해낼 수 있을 것이다. 실험을 보다 많은 횟수로 반복하여 구심력을 구한다면 지금보다 평균적으로 더 정확한 값을 구해낼 수 있을 것이다.
참고문헌
- Surway Faughn Vuille 원저, “일반물리학”, 북스힐(2012/2/20), pp123~127
- 유병길김정식 저, “일반 물리학 실험”, 북스힐(2011/2/25), pp51~58

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