아주대학교 물리학 실험1 12판 A 보고서 - 측정과 오차

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최초 등록일
2020.07.30
최종 저작일
2019.03
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소개글

"아주대학교 물리학 실험1 12판 A+ 자료 - 측정과 오차"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 1 반응시간 측정
2. 실험 2 중력가속도 측정
3. 실험 3 원통형 시료
4. 실험 4 직육면체 시료
5. 결과 및 토의

본문내용

[3] 결과 및 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 만일 10번 대신 1000번을 측정한다면 결과는 어떻게 달라질 것인가? 또 평균의 표준편차는 어떻게 달라질 것인가?
: 평균의 표준편차(또는 표준오차) = = 이므로, 측정 횟수인 N의 값이 증가할수록 평균의 표준편차가 작아진다는 사실을 알 수 있다. 따라서 측정 횟수가 10회에서 1000번으로 늘어나게 되면 평균의 표준편차는 작아지게 되고, 이 말은 표준오차가 0에 가까운 값으로 감소한다는 말과 같다. 오차가 줄어듦에 따라 정확성이 높아지므로 결과는 이론값에 더욱 가까워진다는 사실을 알 수 있다.

질문 2. 자기 자신의 반응시간을 이용하여 다음을 계산해 보자. 시속 80 km/h로 차를 운전하고 있다고 하자. 갑자기 긴급상황이 발생하여 차를 멈추어야 할 때 그것을 보고 브레이크를 밟는 순간까지 차가 움직이는 거리를 계산하여 m로 나타내어라.

: 우선 80km/h를 m/s로 단위 환산하면 22.2222… 22.2m/s이다.
또한, 나의 반응시간인 126.8 9.9 msec를 sec로 단위 환산하면 0.127 0.0099 sec이다.
거리는 속력과 시간을 곱한 값이므로 (22.2m/s)×(0.127 0.0099 sec)= 2.8194 0.21978m
임을 알 수 있다.

질문 3. 어떤 물리량을 계산하기 위하여 사용한 수식이 근사식일 경우에 그 물리량은 ‘이론오차’를 갖게 된다. 식 (13)은 평균속도를 사용하여 평균가속도를 계산한다. 이 두 번의 평균 과정 중 어떤 과정에 이론오차가 발생할 수 있는가?

: 평균속도는 실제 측정값을 통해 구하므로 근삿값인 평균값을 이용하지 않기 때문에 이론 오차가 발생하지 않는다. 하지만 평균가속도를 구하는 과정에서는 근삿값인 평균속도를 사용하여 계산하므로 이론 오차가 발생할 수 있다.

질문 4. 측정한 중력가속도의 범위(평균값 ± 표준오차)에 알려져 있는 의 값이 들어가는가?
: 측정한 중력가속도 g 는 969.2 6.8 이므로 이 값은
962.4 ≤ ≤ 976, 즉 9.62 ≤ ≤ 9.76 의 범위 안에 위치한다.

참고 자료

물리학 실험 제 12판 ㅣ 조두진 외 ㅣ 아주대학교 출판부 ㅣ 2018.5
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