구심력 측정 실험

소개글

구심력 측정 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Title
2. Abstract
3. Introduction
4. Theoretical Background
5. Method
6. Results
7. Discussion
8. Conclusion

본문내용

11
2.149
1.976
0.631
1.402
Mass of rotation body
(g)
160.1
145.3
148.5
150.1
146.1
150.0
(3) 실제 물체의 질량은 152g, 실험에서 얻은 데이터를 분석하여 얻은 물체의 질량은 150g 으로 오차율이 1.32%로 실험값이 실제 값에 매우 근접하였음을 알 수 있었다.
7. Discussion
이 실험은 추가 등속 원운동 할 때 구심력과 용수철의 복원력을 알아보는 실험이었다. 이론적으로 구심력과 용수철의 복원력이 같음을 이용하여 추의 질량을 역으로 추정하고, 실험값과 실제 값을 비교해 보았는데, 오차율이 1.32%로 거의 실제 값에 근접한 값을 얻을 수 있었다.
이렇게 작은 값이지만 오차가 발생한 원인 중 하나는 손으로 직접 측정한 값에 따라 결정되는 값, 즉 탄성계수를 구하는 과정에서 생긴 오차라고 할 수 있다. 이 실험에서는 I-CA system을 사용하여 회전 반경, 각속도를 측정하였기 때문에 데이터의 정확도가 높다. 결국 오차는 눈으로 측정해야 하는 길이의 변화량에 따라 결정되는 탄성계수 값에서 발생한다고 말할 수 있다. 또, 캡처한 화면을 분석하는 과정에서 회전 반경의 부정확한 측정이 이루어졌을 가능성도 있다. 분석 화면에서 길이 측정의 시작점과 마지막 점을 직접 지정하기 때문에 실제 회전 반경 값과의 오차가 생겼을 것이다.
다른 원인으로는 실험 장비에서의 오차 발생을 들 수 있다. 구심력을 측정할 때 양쪽 추의 무게가 완벽히 똑같지 않아 약간 한쪽으로 기울어진 상태로 원운동을 하여 다른 힘이 개입했을 가능성이 있다. 또, 구심력 측정 장치가 완벽히 지면에 고정된 것이 아니기 때문에 약간의 진동으로 추에 다른 힘이 작용해서 힘이 분산되었을 수 있다. 구심력 측정 장치 양쪽 용수철의 탄성 계수가 달라 완전한 등속 원운동을 하지 못했을 경우도 생각할 수 있다.
8. Conclusion
이번 실험에서는 등속 원 운동하는 물체의 구심력을 용수철의 탄성력을 이용하여 구할 수 있었고, 데이터들을 분석해서 운동하는 물체의 질량을 구해 실제 값과 비교해보았는데, 실험이 전반적으로 잘 이루어져서 1.32%의 오차율로 실제 값에 매우 근접한 실험값을 얻을 수 있었다.
9. Reference
General Physics Laboratory Ⅰ - Spring semester 2009 (KAIST)
High top 물리 Ⅱ
www.naver.com

키워드

구심력 측정,   구심력,   탄성력,   탄성계수