2.에어테이블(결과)

소개

상위 10%(A+) 성적을 받은 자료 입니다. 경사가 있는 에어테이블에서의 요요의 운동, 포물선 운동 등의 실험을 했습니다. I-CA로 얻은 데이터와 사진자료가 포함되었습니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험결과 및 분석

3. 오차분석 및 고찰

5. 참고문헌

본문내용

I. 요요의 운동을 통하여 관성모멘트와 회전에너지를 포함한 운동하는 물체의 에너지 보존을 실험한다.
II. 경사면을 이용하여 진자의 운동을 이해한다. 진자의 길이와 중력가속도에 따른 진자의 주기변화를 실험한다.(실험에서 다루지 않음)
III. 경사면을 따라 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 측정한다.
IV. 경사면을 이용하여 포사체의 포물선운동을 수평방향과 수직방향의 운동으로 나누어 다루고 위치에너지와 운동에너지의 보존을 이해한다.

<중략>

I. 중력가속도

중력가속도 실험은 앞서 언급한 식을 이용하면 오차에 큰 영향이 없이 구할 수 있는 물리량 이였다. 하지만 이번 실험에서 y축 값만을 사용하지 않고, x축에 의한 변위도 포함해서 거리를 측정했기 때문에 오차가 있었고, 다음과 같은 I-CA의 한계도 있다

1. 연속적이지 않은 거리와 시간데이터
2. 측정되는 점이 중간에 조금씩 바뀔 수 있는 점
3. 실험시의 조명에 따라서 측정되는 지점이 조금씩 바뀔 수 있는 점

또한 에어테이블에서 나오는 공기에 흐름이 있기 때문에 공기저항의 효과를 고려해야 하고, 간헐적으로 에어테이블 바닥에 충돌하는 것은 PUCK의 속력을 감소시키는 효과가 있기 때문에 오차의 원인이 된다. 이를 극복하기 위해서는 PUCK에 가해지는 공기저항력을 고려하면 된다. 다른 원인들은 실험시의 조명, 장비개선 등을 통해서 극복이 가능한 오차요인이다.

II. 포물선 실험

포물선의 실험에서는 앞서 언급한 연속적이지 않은 실험 데이터가 가장 많은 영향을 주는 것 같다. 이러한 오차는 I-CA의 프레임 간격을 최대한 줄임으로써 극복이 가능 할 것으로 보인다. 에너지의 손실에는 모든 에어테이블 실험에 해당되는 공기와의 마찰, 테이블 바닥면과 PUCK의 충돌 등이 있다. 포물선 운동의 궤적은 다음 자료에 더 자세하게 첨부되어 있다.

참고자료

· 리처드 파인만, 로버트 레이턴, 매슈 샌즈 공저, 박병철 옮김, 『 Lectures on physics 』, 승산, 2004.
· J. RICHARD CHRISTMAN, 『 일반물리학(할리데이)(개정8판) 』,  범한서적, 2008.