[all a+] 연세대학교 공학물리(1) 실험2 결과 레포트 (원운동과 구심력)

명유명유
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2020.04.04
최종 저작일
2019.12
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목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의
4. 참고문헌

본문내용

결과분석
실험 1,2,3 각각의 그래프에서 R2 값은 모두 0.99보다 큰 값을 가져, 높은 신뢰도로 x축 성분과 y축 성분이 비례 관계를 가진다는 것을 보여준다. 즉, 실험 1을 통해 F ∝ v2를, 실험 2를 통해 F ∝ m을, 실험 3을 통해 F ∝ 1/R을 확인했다. 이 때, [Table. 3], [Table. 5], [Table. 7]의 결과로 보아 실험 1,2,3 전반에 걸쳐 표준편차와 상대오차는 납득 가능한 수준으로 나타났다. 따라서 실험결과를 통해 이론인 를 확인했다고 볼 수 있다.
그럼에도 불구하고 약간의 오차가 나타난 것에 대한 이유는 다음과 같다. 먼저, 기기에서 도르래와 와이어 간의 마찰이나, 유동질량과 회전 장치 사이의 마찰, 힘 센서 고리의 회전 등을 고려하였을 때, 측정값이 온전한 구심력이 아니라 구심력과 마찰력의 알짜 힘이라는 것이다. 이외에도, 속력에 대한 구심력의 좌표 값을 읽는 과정에서 [Show coordinate…]를 이용하였는데 표본의 선정 과정에서 오차가 나타날 수 있다. 그리고 계산과정의 가장 마지막에 반올림을 하여 값을 처리하였음에도 여기서 오차가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 실험1의 결과를 보면, 속력이 커질수록 오차 또한 커지는데 이는 속력이 클 때, 책상이 흔들거릴 정도로 진동이 발생하였다는 점을 생각할 때, 고정 질량을 나사로 고정한 것이나, 힘 센서의 위치가 이러한 진동에 의해서 변화했을 수도 있다. 따라서 기기상의 문제로 미세한 오차가 발생했을 수 있다. 실험3의 경우에, 속력 값을 최대한 일정하게 맞추려고 노력하였으나, 이들 값 간에 0.02의 표준편차가 나타난다. 이러한 오차가 그래프에서 R2 값을 저하시키는 결과를 불러왔을 수 있다.

참고 자료

Young & Freedman, University Physics (14th ed.), Pearson, 2016
Halliday, Principles of Physics 10th edition, Wiley, 2015
Raymond A.Serway, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 8th edition, 2011
Yonsei Univ. phylab,
http://phylab.yonsei.ac.kr/exp_ref/102_Circular_KOR.pdf
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