[일반물리학실험Ⅰ] 13장. 원운동과 구심력 (결과레포트)

소개글

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목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 기구 및 재료
4.실험 방법
5.측정값
6.실험 결과
7.질문 및 토의
8.결론 및 검토
※참고문헌 및 출처

본문내용

가해준 구심력의 크기가 일정하게 증가함에 따라 주기가 감소하는 것을 측정값과 특히 F(Mg)-1/그래프를 통해 관찰 할 수 있었다.
c. 물체의 질량을 변화 시켰을 경우
실험c 에서는 회전반경과 구심력을 일정하게 유지시키고 매달린 물체의 질량을 변화시키면서 회전주기를 측정하였다. 매달린 물체의 질량이 늘어날수록 회전주기는 조금씩 증가했다.
질문 및 토의
(1) 물체에 작용하는 구심력이 일정할 때 물체의 회전반지름이 증가하면 주기는 커지는가 혹은 작아지는가?
⇒ r ∝
물체에 작용하는 구심력이 일정할 때 물체의 회전반지름이 증가하면, 주기도 커지는 경향을 보였다.
(2) 물체의 질량과 회전반지름이 일정할 때 구심력을 증가 시키면 주기가 커지는가 혹은 작아지는가?
⇒ F ∝
물체의 질량과 회전반지름이 일정할 때 구심력을 증가시키면, 주기는 작아지는 경향을 보였다.
(3) 물체의 질량을 증가 시키면 구심력이 커지는가 혹은 작아지는가?
⇒ F ∝ m
물체의 질량을 증가시키면 구심력도 커지는 경향을 보였다.
결론 및 검토
이 실험을 통해 회전 반경이 커지면 주기가 커지고, 구심력이 커지면 주기가 작아지며, 질량이 커지면 구심력이 커짐을 알 수 있었다.
실험을 하기에 앞서서 조교님의 설명을 들어보니 실험방법이라든가 실험장치의 조작을 하는데 있어서 매우 정밀한 수준을 요구하는 실험이 예상되었으며 오차 또한 상당할 것이라고 예상했었다. 역시나 세 가지 실험 모두 상당한 오차가 눈에 띄었다.
아마도 이렇게 큰 오차의 원인으로는 주기 T를 정확하게 측정하지 못하였고, 10회 회전하는 것도 어떠한 절대적인 기준없이 사람의 눈대중으로 하였기 때문에 측정값에 나타났듯이오차가 심하게 난 것 같았다.
또한 용수철 찌?와 지시기 선반이 정확하게 일치하도록 속도를 일정하게 유지시켰어야 했는데 힘 조절을 하는데 있어서 그것 또한 정확하지 못했던 것 같다. 그 결과 최소제곱법을 사용하여 오차를 최소화했음에도 불구하고 다소 심한 오차값을 나타내었다.
다른 실험에 비해 오차요소가 상대적으로 많고 구심력을 이루는 요소가 여러가지인 것을 감안한다면, 손이 아닌 기계적인 힘에 의해 물체를 회전 시키고, 속도유지와 주기측정에 보다 정밀한 기계를 사용했다면 보다 정확한 실험이 되지 않았을까 생각해 보았다.
*참고문헌 및 출처
일반물리학실험/부산대학교 물리학 교재편찬위원회/165~178P
http://www.phys.pusan.ac.kr/

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