<일반물리학실험>강체의 공간운동 실험 보고서

소개

A+ 맞은 보고서입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 기구
3. 실험 원리 및 이론
4. 실험 방법
5. 실험 데이터
6. 계산
7. 결론

본문내용

실험 목적
강체는 병진 운동과 회전 운동을 동시에 병행할 수 있으므로 그 운동 에너지는 병진 및 회전 운동에너지의 합이 된다. 이 경우에도 강체의 역학적 에너지는 보존되어i한다. 이 실험에서는 공간에서 병진과 회전 운동을 동시에 하는 강체의 역학적 에너지 보존 관계를 알아본다.

<중략>

결론
원 궤도를 운동하는 동안의 구의 역학적 에너지가 보존됨을 알아보는 실험을 진행하였다. 마찰력, 저항 등 다양한 요소로 인해 실험의 오차율이 꽤 클 것이라고 예상하고 실험하였지만, 생각보다 작은 오차율이 나와 마찰력, 공기 저항, 소리나 열로 바뀌는 에너지 등 역학적 에너지 보존을 방해하는 요소가 생각보다 크지 않다고 느꼈다.
오차 원인 첫 번째는 실험에서 사용한 쇠구슬이 완벽한 강체가 아니라는 것이다. 강체란 힘에 의해 형태가 변형되지 않는 물체를 말하는데, 쇠구슬은 외력이 가해지면 눈에 보이진 않겠지만 미세하게 변형된다. 따라서 이는 쇠구슬보다 더 강체에 가까운 물체를 사용해 해결할 수 있다. 두 번째 오차 원인은 지름, 높이 등 측정이 정밀하지 못한 것이다. 실험을 하면서 쇠구슬의 중심까지의 높이, 또는 쇠구슬의 반지름을 측정하는 데에 있어서 제대로 된 측정값을 구하지 못하여 오차가 발생하였다. 세 번째 오차는 실험에서 쇠구슬이 미끄러짐이 없이 완벽히 굴러간다는 가정하에 진행되었지만, 실제 실험에서는 그렇지 못하였다. 이는 마찰계수를 고려해 계산하여 오차를 줄일 수 있다. 네 번째 오차 원인은 첫 번째 실험에서 원운동을 한 번할 만큼의 높이에서 쇠구슬을 출발시켰어야 하는데 그 지점을 정확히 찾는 것이 어려웠다. 이는 실험을 더 많이 반복하여 오차를 최소화할 수 있다.

참고자료

· 일반 물리학 실험 p.83~88