[물리학실험] 힘의 합성과 분해 예비 및 결과 보고서 : 용수철 저울을 이용하여 여러 힘들이 한점에 작용할 때 평형력을 구함으로써 힘들을 합성하고 분해해 본다

소개글

[물리학실험] 힘의 합성과 분해 예비 및 결과 보고서 : 용수철 저울을 이용하여 여러 힘들이 한점에 작용할 때 평형력을 구함으로써 힘들을 합성하고 분해해 본다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[물리학실험] 힘의 합성과 분해

▣ 목적

▣ 원리



결과보고서

[1] 측정값
[2] 데이터 분석
[3] 결과 및 토의

본문내용

가 일반적으로 문제에서 다루는 이상적인 용수철이 아니기 때문이다. 또한 측정시 용수철이 지면과 수직, 즉 중력의 방향과 일치하지 않았다면(끝의 구멍에 부딪혔거나 용수철 재질의 특성으로 약간의 휨이 있다면) 용수철에 가해지는 탄성력을 다시 벡터 분해를 이용해야 하므로 의 값보다 적은 값을 얻었을 것이다. 또한 영점보정을 매번해주어야 했는데 추를 달고 놓을때 최대한 살며시 놓아야지 관성력이 작아져서 오차가 줄어든다는 것을 알 수 있었다.
실험 2에서는 중심의 고리를 쓰지 않고 실과 실을 엮어서 사용하였다. 처음엔 고리가 없어서 쓰지 않았다. 고리가 주어지고 나서도 실을 엮어서 실험을 마무리 하였다. 고리가 실의 장력을 이겨낼 수 있는 딱딱한 물체라고 생각되었지만 각각의 도르래가 움직일 때마다 실과 고리사이의 마찰력이 작용하여 움직임이 유동적이지 못하다고 판단해서 실과 실을 묶어서 계속 실험을 하였다. 실험에 소비되는 시간도 훨씬 줄어들 수 있었다. 단점이 있다면 각도기의 중심과 세가닥의 실이 모이는 한 점을 일치시키기가 매우 까다로웠다는 점이다. 이 때문에 첫 번째 실험에 시간이 많이 걸렸었고 두 번째 실험이 첫 번째 실험보다 수월했던 이유도 매듭의 위치를 어느정도 예측할 수 있었기 때문이다.
추걸이의 제일 아래부분을 기준으로 두 개의 추가 평행되게 놓기도 까다로운 작업이었다. 실 길이의 여러번 조정이 필요했었고, 마침내는 받침대는 책상의 가장자리로 옮겨서 실이 길어도 바닥에 부딪히지 않도록 했다.
데이터를 분석하는데 있어 측정값을 통해 합력을 구하고 각을 구했다. 이러한 간접측정은 측정값에서부터 시작한 계기오차부터 계산과정 중 일어나는 우연오차까지 오차들의 전파로 인해 많은 오차가 발생 하였다.
실험3에서는 무엇보다 힘의 분해를 위해 직각을 맞추기가 상당히 까다로웠다. 이로인해 첫 번째 실험에서는 x축이 두 번째 실험에서는 y축이 오차가 많이 생겼다. 오차의 원인으로는 앞서 말한 도르래의 마찰, 각도기 중심과 매듭의 중심의 불일치, 수평과 수직을 정확히 만들지 못하는 등 여러 이유가 있다.
무엇보다 이번실험은 실험 2를 통해 두 힘을 더해서 다른 한 힘과 동일하다는 것을 증명하고, 실험 3을 통해 힘을 분해해서 동일한 힘을 얻는데 증명함으로써 힘이 벡터라는 것을 다시 한번 확인 할 수 있었다. 또한 우리가 사용하는 일반적인 용수철은 힘과 정비례의 관계가 아닌 약간의 비선형의 관계임을 알 수 있었다.

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