일반물리실험(구심력, 공기중의 음속측정)

본문내용

34.92
35.06
34.71
34.91
구심력
2002
용수철 상수의 결정
올려진 질량(g)
200
눈금 값(cm)
0.6
용수철 상수k(dyne/cm)
327
따라서 각각 결과 값들로 복원력값을 식을 이용해서 각각 구하면
회전속도1 일때는 356이 나오고, 회전속도2 일때는 1962가 나왔다.
오차(%)값은 로써 회전속도1과 회전속도2일 때 각각 38%, 2%가 나왔다.
[좌표2]
회전 전 회전체와 축사이의 거리
2.215
회전체 질량 (kg)
0.15
구분
항목
1
2
3
4
5
평균
회전
속도
1
회전반경 r(cm)
2.601
2.567
2.565
2.582
2.577
2.578
회전각(rad)
1.888
1.812
1.809
1.854
1.841
1.841
회전시간(s)
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
각속도(rad/s)
18.88
18.12
18.09
18.54
18.41
18.41
구심력
131
여기선 회전체질량을 0.15라고 했을 때의 구심력에 대해서 일정한 회전속도로 해서 실험값을 직접 측정한 값들이다.
여기서 위와 같은 질량, 회전속도를 다른 크기로 일정하게 유지한 후
실험값을 직접 측정한 값이다.
회전 전 회전체와 축사이의 거리
2.215
회전체 질량 (kg)
0.15
구분
항목
1
2
3
4
5
평균
회전
속도
2
회전반경 r(cm)
4.25
4.289
4.312
4.249
4.357
4.291
회전각(rad)
3.419
3.428
3.435
3.418
3.513
3.443
회전시간(s)
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
각속도(rad/s)
34.19
34.26
34.35
34.18
35.13
34.43
구심력
763
용수철 상수의 결정
올려진 질량(g)
150
눈금 값(cm)
0.45
용수철 상수k(dyne/cm)
327
따라서 각각 결과 값들로 복원력값을 식을 이용해서 각각 구하면
회전속도1 일때는 119이 나오고, 회전속도2 일때는 679가 나왔다.
오차(%)값은 로써 회전속도1과 회전속도2일 때 각각 10%, 12%가 나왔다.
< 실험 목적 >
공기 기둥의 공명을 이용하여 종파에 의한 정상파를 이해하고,
진동수를 알고 있는 음파의 공기 중 속력을 측정한다.
[실험 2]
이상기체
실험① 측정값이다.
오실레이터 진동수 v = 691 Hz
실온 T = 23℃
측정 횟수
1
10
35
2
10
35
(단위: cm)
에서 까지는 반파장이기 때문에 뺀 후 2를 곱해주면 한 파장이 나오고 거기다 진동수를 곱해주면 음속이 나온다.
따라서 이 실험①에서의 음속 값은 측정1,2 둘 다 345.5 m/s가 나온다.
실험② 측정값은 이렇다.
오실레이터 진동수 v = 1000 Hz
실온 T = 23℃
측정 횟수
1
6
23
2
6
23
(단위: cm)
마찬가지로 이 실험에서도 에서 까지는 반파장이기 때문에 뺀 후 2를 곱해주면 한 파장이 나오고 거기다 진동수를 곱해주면 음속이 나온다.
따라서 이 실험②에서의 음속 값은 측정 1,2 둘 다 340 m/s가 나온다.
- 오차 값
실온 23℃ 일 때의 음속 값은 식 331.4(1+0.00183T)에서 T에 23을 넣어 계산하면 345.3m/s 가 나온다.
그렇다면 실험 1에서의 오차율은
0.0579 %가 나온다.
그리고 실험 2에서의 오차율은
1.5349 %가 나왔다.
[ 결과분석 ]
- 실험에 대해서.
실험 1은 실험기구의 부피가 있고, 그 때문에 공기저항을 받게 되기 때문에, 오차가 조금씩이 더 생긴 것 같다.
오차가 아주 달랐던 가장 큰 이유는 각도를 측정하게 될 때 손으로 점 3개를 찍어서 각도를 재라고 기계에 시키는데, 이때 점 3개를 찍을 때 조금씩의 오차가 생기고, 특히 첫 실험에서는 오차가 크게 나왔기 때문에 결과 값도 상이하게 나오게 된 것 같다. 하지만 첫 실험의 두 번째에서는 적응이 되었기 때문에 잘 찍게 되었던 것이라고 생각되어진다. 실험2에서는 기계적인 것들이 많았고 비교적 쉬운 실험이라서 거의 정확하게 측정하게 된 값들이기 때문에 오차율이 비교적 아주 작게 나오게 된 것 같다.
이 실험에서 새로이 알게된 것은, 실험 1에 대해서 구심력을 측정하는 법을 어떻게 하는지 직접 눈으로 보고 이해할 수 있게 되었고 파장의 공명효과로 인한 소리의 증폭이 정확하게 어떤 것인지 직접 접하게 된 것 같다.
다음에 비슷한 실험을 하게될때는, 실험 1에 대해서 오차가 더욱 적게 하기 위해서는 각도를 잴 때 일정한 위치의 지점(가능하면 정중앙)에 찍어서 오차율을 낮춰야할 것이다.

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일반물리실험(구심력,   공기중의 음속측정),   구심력