[연세대] 일반물리실험 - 물리진자, 비틀림진자

목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험결과
Experiment 1. Rod pendulum
실험 결과와 실험 중 상수 값을 이용해 구한 이론적인 주기를 비교한 표는 다음과 같다.
Experiment 2. Disk pendulum
실험 결과와 실험 중 상수 값을 이용해 구한 이론적인 주기를 비교한 표는 다음과 같다.

2. 결과분석
1번째 실험에서 막대진자의 주기를 구해보았다. 그 결과 오차율이 모두 1% 내로 이론적인 주기값에 거의 근사하는 결과를 가졌다. 2번째 실험에서는 원반진자의 주기를 관찰하는 실험이었는데 이 또한 실험 결과값이 이론적인 주기와 비교하였을 때 오차율이 모두 0.5% 내가 되도록 이론값과 거의 근사하는 결과값을 가졌다. 세 번째 실험에서 각각의 두께에 대한 철사의 비틀림 상수를 구한 결과 철사의 두께가 굵어질수록 비틀림 상수 또한 증가하는 것을 알 수 있었다. 이 실험에서 구한 비틀림 상수를 통해 네 번째 실험에서 원반질량에 의한 비틀림진동을 관찰하고 주기를 구해본 결과 이론값에 비해 철사가 가장 얇은 경우 약 30%, 철사 두께가 중간일 경우 약 8%, 가장 두꺼운 철사의 경우 13%의 오차율을 가졌다.

3. 토의
Experiment 1, 2에서 발생할 수 있는 오차
와 (막대), (원반)의 차이가 크지 않기 때문에 조그마한 오차가 큰 영향을 줄 수 있다. 또한, 와 의 크기 비교가 일정하지 않다. 따라서 특정한 원인이 주 오차 발생 원인이라고 추정하기 어렵다.
① L(막대의 길이), R(원반의 반지름)에 대한 오차
자로 막대의 길이를 측정하는 과정에서 실제 길이보다 길게 측정할 경우 더 큰 이론값이 나올 수 있고 짧게 측정할 경우 반대의 결과를 가진다.

② x(막대, 원반의 중심부터 고정점까지의 거리)에 대한 오차
먼저, 자로 길이를 재는 과정에서 오차가 발생할 수 있다. 하지만, 주기의 이론값 식에서 x는 분모와 분자에 모두 영향을 미치기 때문에 비례하거나 반비례하는 관계가 나타나지 않는다.

참고 자료

University.Physics.with.Modern.Physics.14th.edition.(Youngand Freedman).
Chapter 11, 12, 13, 14.