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위의 값과 저울로 측정한 물체의 질량과의 상대오차 :
c. 물체의 질량을 변화시키면서
추와 추걸이의 질량 :
추와 추걸이의 무게로 측정된 구심력 :
반경(측면 지지대의 위치):
물체의 질량
10회 회전시간
주기
계산한 구심력
상대오차
1
0.2
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추와 추걸이의 질량 : M = 55.85
반경을 10cm~14cm까지 1cm씩 증가시키면서 회전주기T를 측정하였다. 측정값으로부터 r-의 그래프를 그리고, 그래프의 기울기로부터 구한 구심력은 =74389(dyne) 이고 추와 추걸이의 무게로부터 구한 구심력은 Mg=54733(dyne)
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측정되는 구심력의 값이 작게 측정될 수 있다. 그 이유는 마찰에 의해서 변위의 값이 작게 측정되고, 때문에 구심력의 값이 작게 측정되어 항상 주기를 이용해서 구한 구심력보다 작게 측정되는 것이다.
※ 해결책 : 막대에 기름칠 등을 함으
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구심력 측정값이 이론값에 비해서 상당히 높게 나온 점에 주목했습니다. 구심력 측정값이 높게 나오기 위해서는 T2이 낮게 나와야 합니다. 그렇다면 시간이 너무 적게 나왔다는 말이 됩니다. 이것은 중심기둥을 잡고 돌릴 때 오렌지색 표시를
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구심력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
F=
실험과정에서 오차가 없었다면 r - T2 그래프의 기울기는 일정하게 나왔을 것이다. 하지만 실험과정에서 용수철의 늘어난 길이와 회전력을 얻을 때의 정확한 측정과 힘 조절이 없었다. 기계가 아닌
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내 생각에는 원심력으로 보면 이렇게 힘을 받아 한쪽에 힘이 치우치게 되고 원심력과 구심력의 힘의 크기는 같으므로 실험 기구가 점점 움직일꺼라 예상된다.
7.구심력 운동이 어떻게 사용 될 수 있을까?
구심력은 원 운동할 때 중심으로 향
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있다. 앞서 한 용수철 상수 측정 실험에서 용수철 상수는 일정한 값이 나오지 않았는데 실제 용수철 상수는 평균값 2.245N/m보다 클 수도 있다. 그리고 회전 반경은 피사체 그래프의 x값의 최댓값과 최솟값 절댓값의 평균을 구한 것이므로 실제
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측정한다. 용수철의 변위 (
x
)는 측정용자를 이용하여 직접 측정하고, 주기는 포토게이트타이머를 이용해서 측정할 수 있다. 이를 통해서 구심력과 용수철의 복원력을 구할 수 있다.
회전 반경이 5, 6, 7, (8)cm인 경우에 대해서도 위의 과정을 반
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(10)탄력 조절나사 K를 조절하여 위치 5, 10, 15, 20에 놓고 과정 (3)~(9)를 반복한다.
(11)과정 (8)과 구실력 F와 과정 (9)의 속력 v의 그래프를 작성한다.
(12)구심력 F와 v의 그래프를 작성한 후 기울기를 구하고, 이를 과정 (7)에서 측정한 회전반경 r과
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같다. 기계가 아닌 사람의 눈으로 측정했기 때문에 정확한 시간을 맞추기가 어려웠다. 실이 수직하지 않은 것도 오차의 원인중 하나일 것이다. 또한 수평자의 부정확함도 오차의 원인이 되었을 것이다. 수평자의 앞뒤 눈금이 서로 맞지가 않
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