아주대학교 2018년 물리학실험I A+ 결과보고서 실험 8 - 물리 진자

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최초 등록일
2019.04.18
최종 저작일
2018.01
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목차

[1] 측정값 및 계산

[2] 토의
1. 질문에 대한 검토
2. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

[2] 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 중력가속도의 이론값과 계산된 값을 비교해 보았을 때, 물리진자를 사용하여 중력가속도를 측정할 수 있다는 주장이 합당한가? 그렇지 않다면 그 이유는 무엇인가?
-> 해면고도에서 측정된 중력가속도의 알려진 값은 약 9.80665 로, 측정한 값 9.749와 0.588%에 불과한 오차를 보였다. 이는 실험을 행한 곳이 해면고도가 아닌 점, 중력이상 등 다른 요소를 계산에 포함시키지 않았음을 고려하지 않아도 매우 유사한 값으로, 물리진자를 통하여 중력가속도를 측정할 수 있다는 주장은 합리적이라고 할 수 있다.

질문 2. 관성모멘트의 이론값과 주기 측정을 통한 계산값을 비교했을 때 잘 일치하는가? 실험 결과를 통해 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다는 주장이 타당한 지 여부를 판단해보라.
-> 관성 모멘트의 이론값과 각속도를 이용한 주기 측정으로 계산한 값과의 오차율은 각각 막대에서 0.31%, 얇은 링에서 7.99%, 두꺼운 링에서 0.36%, 비대칭 홀에서 3.77%로 계산되었다. 얇은 링에서 오차가 다소 크게 측정되었지만, 대체적으로 그리 크지 않은 오차를 보여 진자의 진동 주기 측정으로 관성 모멘트를 결정할 수 있다는 주장을 타당하다고 할 수 있다고 생각한다.

질문 3. 실험 3에서 불규칙한 물체에는 중심에서 계산한 3개의 서로 다른 길이 지점에 회전점이 존재한다. 서로 다른 지점에서 측정된 주기 T로 계산한 의 값은 얼마나 잘 일치하는가?
-> 에서, 0.056m인 의 경우에는 이고, 0.047m인 은 , 0.039m인 S의 경우에는 로 계산되었다. 가장 큰 값을 보이는 S에서의 값과 가장 작은 값을 보이는 에서의 값은 로 전체 값의 10% 정도에 해당하는 차이를 보였다.

참고 자료

물리학 실험 제 11판 / 김기홍 등 / 아주대학교 / 2016 / p. 79 – 82
대학물리학 8판 / Raymond A. Serway / 북스힐 / 2017
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