2020년 최신버젼 [연세대학교] 일반/공학물리(1) 실험5 강체의 공간운동 A+ 결과레포트

목차

1. 실험 결과
2. 실험 분석
3. 토의 및 결론
4. 참고문헌

본문내용

실험1. Motion of a Solid Sphere, part 1

[표 1]은 실험에서 사용된 강체의 질량과 반경을 측정한 값이다. 본 실험은 카메라의 위치와 각도에 따라 측정값이 변하게 되어 측정값이 달라진다. 따라서 실험1에서 실험1.1, 실험1.2, 실험1.3 총 3번의 카메라 위치 변경을 거친 실험들을 통해 강체의 움직임을 측정하여 상대오차가 제일 적은 경우를 찾고자 한다. [표 2], [표 3], [표 4]는 강체의 운동을 측정한 값이다. 이를 이용하여 트랙의 높이, 트랙의 반지름, 원형 트랙 최고점에서의 속도, 원형트랙 최저점에서의 속도를 구하였으며 이 과정에서 사용된 측정값들은 글씨체를 진함 표시를 함으로써 나타내었다.

[그림 1]은 실험 1.1에서 측정한 강체의 운동 위치를 그래프로 나타낸 것이다. 나머지 실험 1.2, 실험 1.2에서도 비슷한 양상을 띄며 운동을 하므로 실험 1.2, 실험 1.3의 그래프는 생략한다. 트랙의 높이는 [표 1]에서 측정값의 Y축 변위의 최고점과 최저점의 차이를 통해 구했으며 임을 알 수 있다. 원형 트랙의 반지름은 원형트랙에서의 최고점과 최저점의 차이의 절반을 통해 구했으며 이는 임을 알 수 있다.
최저점에서의 속도를 구하기 위해 최저점과 그와 가장 가까운 거리를 구하면 다음과 같이 계산하여 임을 알 수 있다. 이를 이용하여 최저점과 그와 가장 가까운 점사이 호의 길이를 근사하여 구하면 과 같이 나타난다. 따라서 최저점에서의 속도는 이다.
위와 유사하게 최고점에서의 속도를 구하기 위해 최고점과 그와 가장 가까운 거리를 구하면 다음과 같이 계산하여 임을 알 수 있다. 이를 이용하여 최저점과 그와 가장 가까운 점사이 호의 길이를 근사하여 구하면 과 같이 나타난다. 최고점 속도는 와 같이 나타난다.

실험2. Motion of a Sphere, part 2

실험 2에서 원형 궤도를 이탈하지 않으며 운동하는 최소 높이를 찾기 위해 출발 위치를 변경해가며 반복 실험을 진행하였다.

참고자료

· http://phylab.yonsei.ac.kr/
· Walker Halliday Rensnick, “Principles of Physics”, edition