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[아주대] 물리학실험1 관성 모멘트 결과보고서

*영*
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최초 등록일
2015.09.16
최종 저작일
2014.10
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소개글

2014년 2학기 A+ 받은 보고서입니다

목차

1. 측정값
2. 결과
3. 그래프 첨부
4. 질문에 대한 토의
5. 실험고찰

본문내용

[4] 질문에 대한 토의

⓵ 이 실험에서 운동을 막 시작하였을 때의 데이터의 한 점, 또는 두 점이 직선에서 약간
벗어나는, 즉, 등각가속도 운동이라고 보기 어려운 원인은 무엇인가?
Answer :
추를 낙하를 시키면, 추에 연결돼있는 실과 도르래 사이의 마찰력이 생기게 된다. 추는 처음에 정지 상태에 있다. 따라서 잡고 있던 추를 놓아, 추를 낙하시키려고 할 때, 맨 처음 실과 도르래 사이에는 정지마찰력이 발생한다. 그러다 추가 막 낙하를 시작하는 시점에서는 외력이 최대정지마찰력보다 커져서 물체가 운동을 하게 되고, 그 결과 도르래와 실 사이의 마찰력이 운동마찰력을 바뀌게 된다. 중력이 추를 잡아당기는 힘은 일정하지만, 도르래와 실 사이의 마찰력이 정지마찰력에서 운동마찰력으로 바뀌기 때문에, 추에 작용하는 알짜힘의 크기가 변하게 된다. 따라서 등각가속도가 일정하지 않기 때문에 운동을 막 시작하였을 때의 한 점을 등각가속도 운동이라고 보기 어렵다.

⓶ 실험 1의 3항에서 “실이 겹쳐서 감기지 않고, 한 겹으로 가지런히 감기도록”하기를
지시하는 이유는 무엇인가?
Answer :
⓵ 추가 낙하운동을 하면 도르래에서 실이 풀리는데, 이 때, 실이 엉키거나 꼬일 수 있다.
⓶ 실이 엉키거나 꼬이지 않더라도, 실이 겹쳐져 있는 상태에서 풀리게 되면 실 간의 마찰력이 발생하게 된다.
⓷ 실을 겹쳐서 감게 되면, 도르래의 반지름이 미세하게 증가하게 된다.
위의 3가지 원인에 의해 각가속도와 반지름의 오차가 발생하게 된다. 그 결과 관성모멘트 값에 오차가 발생할 것이다. 따라서 오차를 줄이기 위해 실을 한 겹으로 가지런히 감은 상태에서 실험을 진행해야 한다.
⓷ 4부 데이터 분석의 4항에서 이론값을 근사식에 의한 것이라고 표현하였다. 이 실험에서
원반에 대한 (3)식은 왜 근사식인가?

이론상 원반의 관성모멘트는 원반이 완벽한 원형이고, 원반의 질량이 균일하게 분포된 경우를 가정했을 때의 값이다. 하지만, 실험에 사용된 원반은 원형에 가까운 모양이긴 하지만, 완벽한 원형이라고 볼 수는 없다. 다시 말하면, 회전축에서 측정한 반지름이 모두 0.047625으로 동일하다고 볼 수 없다.

참고 자료

없음
*영*
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