물리학실험1

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아주대학교 물리학실험1 예비,결과 A+ 자료입니다.

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본문내용

따라서 다시 측정을 하여 반응속도의 평균을 구했을 때 (193.95±2.95 msec) 안에 존재할 확률이 68 %, (193.25±2×2.95 msec) 안에 존재할 확률이 95 %, (193.25±3×2.95 msec) 안에 존재할 확률이 99.7 % 일 것이다. 측정값 중 2번과 7번의 결과가 평균값으로부터 를 벗어났기 때문에 의미가 없는 값이라 생각하고 제외한 후, 다시 평균값과 표준편차를 구해 보았다. 위의 평균값과 표준편차를 구하는 식으로부터 평균값은 191.59 msec, 표준편차는 5.55 msec가 나왔다. 평균값과 차이가 큰 측정값을 제외하고 나니 표준편차가 많이 줄어든 것을 볼 수 있다.

<중 략>

나) 실험 2
- 실험 2 에서는 포토게이트를 이용한 중력가속도를 측정하였다. 포토게이트로 중력가속도를 10회 측정한 결과 평균 의 값을 얻었으며, 이는 흔히 사용되는 중력가속도 값인 과 안의 오차를 보였다. 중력가속도는 위도의 차이에 따라, 기준점 아래의 비중에 따라 증가하거나 감소하지만 그 영향은 무시하였다. 오차의 원인으로는 평균가속도를 평균속도를 사용해 구했기 때문에 생기는 이론오차를 들 수 있다. 또 스탠드와 포토게이트를 연결하면서, 포토게이트에 투명자를 떨어뜨리며 직각으로 떨어뜨려야 한다. 스탠드와 포토게이트는 최대한 직각을 이루게 설치하였지만, 투명자를 떨어뜨리면서 투명자가 자꾸 회전을 하려해 정확히 직각으로 떨어지지가 않았다. 자를 떨어뜨리면서 생기는 약간의 공기저항도 있다. 그러나 이러한 요인들은 무시할만하다 판단되었고, 결과적으로 실험의 평균으로 얻어진 중력가속도는 표준중력가속도와 큰 차이를 보이지 않았다.

다) 결론
- 실험 1과 2를 10회씩 반복하면서 적절하다고 생각되는 참값을 유도해내었다. 그러나 이것은 참값이 아니며 실험을 계속해서 반복해서 표준오차를 계속해서 줄어야 한다. 하지만 10번의 실험으로도 꽤나 정확한 값을 얻어낼 수 있었으며, 이는 10번의 실험 횟수에 대한 충분한 타당성을 부여한다. 실험 1에서 구한 반응시간으로 공주거리를 구할 수 있었으며, 브레이크를 밟고도 움직이는 거리인 제동거리를 합하면 정지거리를 구할 수 있다. 이러한 원리로 반응시간과, 속도에 따른 정지거리를 구할 수 있고, 차량운전시의 안전거리나 제한속도 등에 대한 이론을 제공할 수 있다. KRISS(표준과학연구원)에서 제공하는 스마트폰 어플리케이션 등을 통하여 위도, 경도, 고도 등에 따라 변하는 중력가속도를 쉽게 구할 수도 있으므로 실험을 통해 얻어낸 중력가속도와 쉽게 비교 또한 가능하다.

참고 자료

고근하 외, 『물리학실험』, 아주대학교 출판부, 2011, pp.7-11
Reymond A.Serway 외, 『대학물리학』, 북스힐, 2009, pp.27-29, 87-88
Anthony Bedford 외, 『Engineering Mechanics Dynamics』, Pearson, 2008, pp.26-32
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=413163
http://www.kriss.re.kr/2010/customer/01_02_view.html?b_index=244&gotopage=1

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