일반물리실험 - (A+)중력가속도 측정Ⅱ – 단진자 이용

소개

중앙대학교 일반물리실험 A+ 맞은 레포트입니다.
결과분석에 그래프도 포함되어 있습니다.
정말 열심히 쓴 레포트입니다. 구매 후 후회하지 않을 것이라 생각합니다.

목차

1. 실험값
1) 작은 각에 대하여 sinθ≈θ임을 확인
2) 구형 추의 반지름 측정
3) 중력가속도 측정

2. 결과분석
1) 작은 각에 대하여 sinθ≈θ임을 확인
2) 구형 추의 반지름 측정
3) 중력가속도 측정

3. 오차 논의 및 검토

4. 결론

본문내용

[3] 오차 논의 및 검토
여러 오차의 원인이 작용하여 오차값이 발생했을 것이다. 그 중 가장 큰 오차 원인으로 진자의 운동 각도를 생각해볼 수 있다. 이번 실험에서는 sinθ≈θ의 식을 사용하기 위해 그 식이 유효하게 작용하는 범위인 5° 이내로 진자가 운동하도록 설정해야 했으나, 진자를 놓는 각도를 각도기로 정량적으로 재지 않고 실험자가 눈대중으로 가늠한 각도로 실험을 진행하였다. 만약 실험자가 각도를 정확하게 측정하지 못하는 문제로 진자가 큰 각도로 운동을 하였다면 식이 유효하게 작용할 조건을 만족시키지 못하여 오차가 나타났을 것이다. 스탠드 상단의 회전축에 각도기를 설치하여 진자가 운동할 때 각을 측정할 수 있도록 개선한다면 좀 더 정확한 실험값을 얻을 것으로 예상된다. 다음으로 크게 작용했다고 생각한 오차원인은 공이 일정하게 진자 운동을 하지 못한 것이다. 그 원인으로는 공을 놓을 때 실험자가 공에 작용하는 외력, 공이 진자 운동을 할 때에 받게 되는 공기저항, 공을 매단 실이 돌아갔을 경우, 그리고 공의 운동방향과 실을 매다는 봉이 수직으로 형성되지 못한 점이 있었을 것으로 예상한다. 실제로 실험 중 공이 일정하게 진자 운동을 하지 못하고 점점 흔들리면서 공이 계속 같은 자리에서 회전하고 좌우로 흔들리는 것을 육안으로 확인 할 수 있었다. 이로 인해 주기가 실제보다 좀더 길게 측정되었을 것이다. 결과분석 부분에서 중력가속도가 참값보다 모두 작게 측정됨을 확인하고 같은 오차원인이 있을 것으로 예상했는데 이러한 원인으로 주기가 실제보다 길게 측정되어 g=(4π^2 L)/T^2 의 식에 따라 중력가속도의 실험값이 참값보다 작게 측정되었을 것으로 판단된다. 또한 구형 추의 부피로 인한 오차를 생각해 볼 수 있다. 단진자의 단조화 운동에서 실에 매단 물체는 부피가 매우 작아 점으로 간주할 수 있는 질량을 가진 물체(질점)이어야 한다. 하지만 실제 실험을 할 때 매단 구형 추는 부피가 있다. 부피가 존재하면 회전축으로부터의 거리에 따라서 질량의 분포가 달라진다. 그런 경우 복원력 이외에도 회전 관성 모멘트가 작용하여 주기가 길어지고 이로 인해 오차가 생겼을 것이다.

참고자료

· 없음