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비틀림 진자의 주기를 측정하여 철사의 강성률을 구하는 것이다.
먼저 원환이 수평일때의 주기를 측정하였다. 매 5회마다의 시각은 2.11s, 2.47s, 2.74s, 2.44s로 평균 2.44s이었다.
다음 원환이 수직일때의 주기를 측정하였다. 매 5회마다의 시각은 2.2
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가 타원을 그리면서 회전하면 측정에 오차가 생기므로 실험시에 유의하여야 하며, 고리가 아주 무겁기 때문에 떨어진다면 부상의 위험이 있으므로 주의하여야 한다. 이 실험도 진자의 왕복시간을 눈으로 보고 초시계로 측정하였기에, 추가
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철사
0.8mm
1.2mm
1.6mm
비틀림상수 (Nm/rad)
0.00435
0.0342
0.104
[ Experiment 2-1 비틀림진자 (비틀림상수 측정) ]
[ Experiment 2-2 비틀림진자 (진동주기 측정) ]
기준점
시간 (s)
주기 (s)
주기 오차 (%)
1
2.346
2
3.236
0.890
18.0
3
4.128
0.892
17.9
4
5.020
0.892
17.9
5
5.914
0.894
17
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비틀림진자 실험에서의 오차의 요인은 무엇보다도 철사가 충분히 팽팽하게 고정되어있지 않았기 때문이라고 생각된다.
Q. 막대진자나 원반진자의 중심(질량중심)을 센서에 고정하고 물체에 진폭을 가하면 어떻게 되는가? 주기는 어떠한가?
A.
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비틀림 상수 의 측정값을 구할 수 있다.
이 때, 실험 4를 위하여 비틀림 상수는 양의 값으로 생각하도록 하자.
비틀림 상수
가는 철사
0.0071
중간 철사
0.0364
굵은 철사
0.116
◈ 실험4. 비틀림 진자의 주기 측정
이론적인 주기값은 아래의 식을
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