아주대 물리학 실험 관성모멘트 결과보고서

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2018.07.09
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2018.04
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목차

1. 결과보고서
1) 측정값
2) 결과
3) 토의

본문내용

[3] 토의
1. 질문에 대한 토의
질문1. 이 실험에서 운동을 막 시작하였을 때의 데이터의 한 점, 또는 두 점이 직선에서 약간 벗어나는, 즉 등각가속도 운동이라고 보기 어려운 원인은 무엇인가?

추를 낙하시킬 때 실과 도르래 사이의 마찰력이 생길것이라고 생각된다.
마찰 운동을 생각해볼 때 마찰에는 정지마찰력과 운동마찰력이 존재한다 이때 추를 낙하시킬때는 최대정지마찰력을 넘어서 운동을 하고 이제 정지마찰력은 운동마찰력으로 바뀐다 .
그리하여 생각할수 있는 것은 추를 잡아당기는 중력은 항상 일정하지만 마찰력에 의해서
각가속도가 일정하지 않을 것이라 생각되어 등각가속도 운동이라고 보기 어려울 것 같다.

질문2. 실험1(a)의 3항에서 “실이 겹쳐서 감기지 않고, 한 겹으로 가지런히 감기도록” 하기를 지시하는 이유는 무엇인가?

실이 엉키는 것을 방지하고, 실이 겹칠 경우 생기는 실 간의 마찰을 방지하고
마지막으로 현재 측정한 값들의 반지름이 m 단위 기준으로 굉장히 미세한 값이 나오는데 이때 실을 겹쳐서 감으면 반지름이 아주 조금이지만 증가하기 때문에 관성모멘트 값을 구하면 오차가 조금이라도 있을 것 같다. 이런 이유를 종합해 봤을 때 겹쳐서 감지 않아야된다고 생각한다.

질문3. 4부 데이터 분석의 4항에서 이론값을 근사식에 의한 것이라고 표현하였다. 이 실험에서 원반에 대한 (3)식은 왜 근사식인가?

식 (3)은 균일한 원반의 희전 중심 축 주위의 관성모멘트 값을 구하는 식이다 . 하지만 실험에서 사용한 원반은 많은 실험을 통해 모양이 균일하지 않고 어딘가 손상이 생겼을 수 있고 처음에 만들어질 때에도 원래 만들려던 사이즈와는 조금의 오차가 생겼을 수 있기 때문에 이러한 종합적인 생각을 통해 식 (3)은 근사식이라고 생각된다.

질문4. 식 (4), (5), (6)으로부터 식 (8)을 유도하시오.

참고 자료

물리학 실험 제 11판 P.73~78
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