일반물리실험 단진자를 사용한 중력가속도 측정 실험 결과레포트

목차

1. 실험값
2. 결과 분석
3. 오차 논의 및 검토
4. 결론

본문내용

1) 오차 논의
실험 오차가 발생한 이유는 다음과 같은 이유를 상정할 수 있다.

- 진자의 길이를 측정하는 과정에서, 실의 길이를 잰 이후 구형 추를 걸었다면, 추의 무게로 인하여 실의 길이가 팽창했을 수도 있다. 만약, 팽창된 길이를 무시한 상태로 측정을 하였다면, 실제 L 값보다 작은 값으로 측정한 것이므로, 전체적으로 실험적으로 얻은 g의 값은 감소하였을 것이다.

- 바람이나 진동 등에 의한 외력이 작용하여, 추의 역학적 에너지가 보존되지 않았을 수도 있다.

- 어디까지나, 로 근사시킨 결과이므로, 실제 진자운동은 진폭과 관련이 있다. 약 의 진폭으로 진자운동을 한다면, 약 +0.19%의 차이가 발생한다. 만약, 추가 움직인 거리()가 모든 시험에서 동일하다면, 의 값은 L이 클수록 작아질 것이므로, 오차는 작아질 것이다. 이는 실험에서 L이 클수록 중력가속도가 참값과 유사한 결과가 나왔음을 짐작해볼 수 있다.

- 공기 저항력을 고려하지 않고 실험을 진행하였으므로, 결괏값이 전체적으로 이론값보다 작게 나왔을 것이다. 만약, 실험에 공기저항력을 고려하였다면, 주기 T는 짧아질 것이므로, 참값 (979.94cm/s2)에 가까운 결과를 얻었을 것이다.

2) 만약 중력가속도가 다른 행성, 혹은 중력가속도가 존재하지 않는 우주에서 실험한다면?
달에서의 중력은 지구에서의 중력에 6분에 1이라는 사실이 알려져 있다. 고로, 진자의 길이가 일정할 때, 달에서의 진자의 주기는 지구에서의 배가 될 것이다.
같은 방식으로 생각해본다면, 중력가속도가 존재하지 않는 우주에서 진자의 주기를 잰다면, 진자의 주기는 무한대로 발산할 것이다.
또한, 이때 가 충분히 작다면, 주기 식에서 진폭과 추의 질량이 영향을 미치지 않음도 확인할 수 있다. 이를 진자의 등시성이라 한다.

참고 자료

없음