[물리실험] 활차실험(뉴턴 제2법칙 유도) 실험 예비+결과레포트

목차

1) 실험목적
2) 실험이론
3) 실험장치
4) 실험방법
5) 실험결과
6) 결과치 토의 및 결론

본문내용

2.505*100 = 22.19%
ㅣ2.211-1.764ㅣ/ 2.211*100 = 20.21%
ㅣ1.980 -1.597ㅣ/ 1.98*100 = 19.34%
ㅣ1.794-1.452ㅣ/ 1.79371*100 = 19.04%
6) 결과치 토의 및 결론
오차가 생긴 요인에는
(1) 실험자의 오차
m+ma = 일정할 때의 실험에서는 첫 번째 실험에서 오차가 크게 나왔고, ma = 일정할 때는 전반적으로
전체오차가 심하게 나왔다. 오차가 이렇게 크게 나온데는 실험자의 실수가 가장 컸다.
m+ma = 일정할 때를 실험할때 그냥 air track을 작동만 시키고 했는데 바람이 약하다는 느낌이 들어서 air track을 보니깐 바람의 강도가 약하게 설정이 되어 있었다. 그래서 뒤늦게 바람의 강도를 강하게 했다. 처음에 바람의 강도를 약하게 한 것이 m+ma = 일정할 때의 실험에서 첫 번째 실험의 오차를 크게 만든 요인인것 같다. 바람의 강도가 약하면 마찰력이 생기기 때문이다. 다른 실험에서는 바람의 강도를 강하게 유지시켜서 오차가 거의 1%미만으로 나온것 같다.
ma = 일정할 때는 오차가 거의 20%에 달한다. 여기도 실험자의 실수가 있었다. 실험값을 적는 중에 실험값을 적는 연습장으로 조금씩 포토게이트를 밀고 있었다. 그런데 그것도 모르고 계속 실험하다가 또다른 실험자가 포토게이트가 조금씩 밀리고 있다는것을 발견했는데 이미 실험이 끝나갈 무렵이었다. 다시 실험할까 생각했지만 실험값들이 일관성있게 나와서 별 문제없겠다는 생각을 해서 그냥 했다. 이것이 ma = 일정할 때의 실험오차를 크게 한 것 같다.
(2) 정밀성
활차길이의 오차, 추 무게의 오차, Photo timer는 소수 4째자리밖에 나타나지 않았다는점, 활차를 출발시킬때 출발지점을 정확하게 일치시킬수 없었다는 점, 활차에 달린 검은색판이 약간 삐뚤하게 되있었던점 등 이런 정밀하지 못했던 점이 오차를 발생시킨 요인이 될 수 있다
(3) 그 외에
아무리 air track으로 마찰을 최소한으로 한다고 할지라도 마찰을 완전 0으로 만들 수 없다는점, 공기의 저항등이 오차를 발생시킨 요인일 것이다.
위에서 구한 식 a =mag/m+ma으로 가속도와 힘은 비례관계, 질량과는 반비례임을 알수 있다
뉴턴은 물체를 운동시킬 때 가속도는 물체를 밀거나 끄는 힘뿐만 아니라 물체의 질량과도 관계 있다는 사실을 깨달은 최초의 과학자였다. 그는 이제까지 만들어진 자연의 가장 중요한 법칙들 중의 하나인 뉴턴의 제2법칙을 완성했다. 뉴턴의 운동 제2법칙은 다음과 같다
“물체의 가속도는 물체에 작용하는 알짜 힘의 크기에 정비례하며 물체의 질량에 반비례한다. 가속도의 방향은 알짜 힘의 방향과 같다.”
식의 형태로 나타내면
가속도 ∝ 알짜힘/질량
이 된다.
힘의 단위로 N, 질량의 단위로 kg, 가속도의 단위로 m/s2 을 사용하면 앞의 비례관계는 다음과 같은 완전한 식의 형태로 쓸 수 있다.
가속도 = 알짜힘/질량
이것을 기호로 표현하면 a=F/m → F=ma가 된다. (참고문헌 : 알기쉬운 물리학 강의 60p)

키워드

활차실험,   뉴턴,   뉴튼,   가속도,   질량,   힘,   뉴턴의 제2법칙,   제2법칙