[물리학실험] 토크 예비 및 결과 보고서

소개글

[물리학실험] 토크 예비 및 결과 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

▣ 목적

▣ 이론


결과보고서
제목 : 토크

[1] 측정값
[2] 토의

본문내용

이루지 못했을때 측정을 하여 이런 결과를 나타내었을 수도 있다.
실험 2는 실험 1과 달리 회전축으로 부터 힘의 작용점의 위치벡터가 힘과 수직을 이루지 않을때 에 따른 토크의 변화를 알아보는 실험이었다. 토크는 힘과 힘의 연장선에서 수직거리의 곱으로 이루어지므로 에 따라 그 값을 달리한다. 실험 2 역시 각 토크의 비가 1에 근접하므로 의 식을 만족한다고 할 수 있다.
실험 2에서 오차를 내는 가장 큰 요인은 용수철 아래 도르래에 작용하는 마찰력이다. 실과의 마찰력 뿐만아니라 도르래 내부에서 회전하는 원판과 축사이에도 마찰력이 존재하기 때문이다. 실험 1보다 더 많은 오차를 낸 이유도 여기에 있다고 생각된다. 또 다른 오차 요인으로는 실험1과 마찬가지로 측정기구의 계기오차가 발생 할 수 있다. 실험 2에서는 의 값을 변화시켜 값을 확인해보는 것이 목적이므로 각도기에서만 오차가 발생 하였다고 가정하여 좀 더 정확한 를 구해보면 다음과 같다.
①
(˚)
②
(˚)
0.479
28.62
0.482
28.82
0.799
53.03
0.778
51.08
0.911
65.64
0.965
74.80
각도기를 사용했음에도 불구하고 이렇게 많은 차이를 보이는 것은 다른 오차의 요인을 무시하고 각도기의 오차만 생각하고 계산했기 때문이다. 자의 계기오차, 저울의 계기오차, 마찰력 등을 고려하고 계산한다면 책에서 제시한 30˚, 50˚, 70˚와 근소한 차이를 보일 것이다.
볼펜의 끝 부분을 쳤을때 회전하면서 앞으로 나가는 이유
볼펜의 한부분이 지면과 고정되어 회전축이 만들어 진다면 끝부분을 쳤을때 회전축을 중심으로 회전하게 된다. 하지만 회전축이 고정되어 있지 않을 경우 무게중심이 회전축을 대신하게 된다. 따라서 볼펜 끝을 치게 되면 끝 부분은 힘을 받아 그에 따른 직선운동을 하게 되고 작용힘 때문에 무게중심을 회전축으로 하는 토크를 발생하게 되어 회전운동과 직선운동을 동시에 하게 된다.
물체가 직선운동과 회전운동을 동시에 하게되면 역학적 에너지 보존법칙은 선운동에너지+회전운동에너지+위치에너지=일정으로 표시된다. 위와같이 지면에서 볼펜을 쳤을 경우 높이차가 없으므로 위치에너지의 차이는 없으며 선운동에너지와 회전운동에너지만 존재한다. 따라서 선운동에너지의 일부가 회전운동에너지로 변화하면서 회전하면서 앞으로 나가는 볼펜의 속도는 똑같은 힘으로 무게중심을 때려서 직선운동만 하는 볼펜의 속도보다 느리게 된다.

키워드

물리학실험,   토크,   토크 예비,   토크 결과,   물체의 선운동,   힘이 가속도,   회전운동,   토크 예비 및 결론