[아주대학교] 물리학실험1-컴퓨터를 사용한 측정, 온도의 변화 결과보고서 레포트

소개글

아주대학교 물리학실험1- 컴퓨터를 사용한 측정, 온도의 변화 결과보고서 입니다.
20점 만점 중 평균 19.5점으로 거의 만점에 가까운 점수로 a+받은 보고서입니다.

목차

I. 측정값 및 분석
1. 실험 1 (물속 냉각)
2. 실험 2 (공기 중 자연냉각)
3. 실험 3 (공기 중 강제냉각)
4. 실험 4 (알코올 온도계, 공기 중 자연냉각)

II. 결과 및 토의
1. 질문에 대한 토의
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

질문 1. 실험 1에서 최종 온도까지의 5% 이내로 들어오는 시간은 3tau와 비교할 때 어느 정도 일치하는가? 1% 이내로 들어오는 시간은 5와 비교하면 어떠한가? 이러한 관점에서 식 (3)의 근사는 만족스러운가?

-시간상수()는 최초 값의 약 37%로 감소하는 시간이므로 실험1에서 tau값은 3.70s가 된다. 5% 이내로 들어오는 시간은 8.00s이고 3tau값은 11.10s이므로 오차는 3.10s이다. 오차율={LEFT | 이론값-실험값 RIGHT |} over {이론값} *1`00(%) 이므로 오차율은{LEFT | 11.10-8.00 RIGHT |} over {11.10} *100=27.93%가 된다. 1% 이내로 들어오는 시간은 12.00s 이고 5tau값은 18.50s이므로 오차는 6.50s이다. 오차율을 위와 같은 방법으로 계산하면 {LEFT | 18.50-12.00 RIGHT |} over {18.50} *100=35.14%가 된다. 각각 오차율은 27.93%, 35.14%로 다소 큰 편임을 알 수 있다. 이러한 관점에서 식(3)을 이용해 근사를 구해보자. e ^{-1} =0.368로 계산하여 5%와 1%에서의 근사치를 구해보았다.
식(3): T-T _{f} =(T _{0} -T _{f})e ^{ - { t} over { tau } }
5%: T=(30.10-16.80)*0.368 ^{{8} over {3.7}} +16.80=18.33
1%: T=(30.10-16.80)*0.368 ^{{12} over {3.7}} +16.80=17.32
5%와 1%에서 각각 측정값과 0.86, 0.39의 오차가 발생한 것을 알 수 있다. 개인적으로 0.1이내의 오차가 생기길 바랐는데 살짝 아쉬운 실험이었다.

참고 자료

물리학 실험 제 12판/아주대학교 출판부/2018/p.21~24