단진자를 이용한 중력가속도 측정 실험

소개

과학교육과 일반물리학실험과목에서 최종적으로 A+를 맞은 레포트입니다.
단진자를 이용하여 중력가속도를 측정하고 어떠한 요인들이 단진자의 주기에 영향을 주는지에 관한 실험 내용을 레포트로 꼼꼼하게 작성하였습니다.
최종적으로 A+을 맞긴 했으나, 해당 레포트를 제출했을 때 몇 가지 지적사항이 있었습니다.
레포트 맨 마지막 페이지 아래에도 작성해 두었지만, 여기에서 한 번 더 언급하자면
1. 실험 값과 관련된 그래프를 삽입할 것.
2. 유효숫자를 맞출 것.
위의 내용을 참고하여 보고서를 확인한다면 보다 정확한 정보를 얻을 수 있을 것이라 생각합니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 관련 이론
1) 용어 정리
2) 핵심 이론

3. 실험 기구 및 장치

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 결론 및 고찰
1) 실험 결과 해석
2) 고찰

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
-단진자 주기에 영향을 주는 요인을 알아본다.
-단진자의 주기 공식을 이용해 중력가속도를 측정한다.

2. 실험 관련 이론
2-1. 용어 정리
단진자 운동의 주기, 복원력, 훅의 법칙, 단조화 운동의 주기

<중략>

3. 실험 기구 및 장치
준비물 : 진자 길이 조절장치와 진폭을 알 수 있는 자가 조립된 스탠드, 자, 무게가 다른 추 3개(50, 100, 200), 스톱워치(스마트폰), 철사, 저울

4. 실험 방법
1. 저울을 이용해 추의 무게를 확인한다.
2. 추와 철사를 연결한다.
3. 추가 연결된 철사를 진자 길이 조절장치와 진폭을 알 수 있는 자가 조립된 스탠드에 연결한다.
4. 추가 연결된 철사를 통해 스탠드가 수직으로 서 있는지 확인 후 조절하여 스탠드를 수직으로 맞춘다.
5. 진자길이 조절장치를 이용해 철사의 길이를 조절한다.
6. 자를 이용해 철사의 위끝부터 추의 무게중심까지의 길이를 측정한다.
7. 추를 진동시켜 단진자 운동을 확인한다.
8. 스톱워치를 통해 왕복 5번 운동하는 시간을 측정하고 5로 나누어 주기를 계산한다.
9. 10회씩 진행하여 주기의 평균을 계산한다.
10. 진폭과 길이, 추의 무게를 실험마다 다르게 설정해가며 단진자의 주기를 측정한다.
11. 비교를 통해 단진자의 주기에 영향을 미치는 요인이 무엇인지 확인한다.
12. 측정값을 토대로 중력가속도가 9.8임을 확인한다.

6. 결론 및 고찰
6-1. 실험 결과 해석
실험 1과 실험 2, 실험 7을 비교하면 추의 무게와 철사의 길이는 같고, 진폭만 5에서 10, 15로 증가하였다. 하지만 주기의 평균은 순서대로 1.465, 1.466, 1.473으로 거의 변화가 없음을 확인할 수 있다. 즉, 진폭의 크기는 단진동 운동의 주기에 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.

참고자료

· NAVER 지식백과. 훅의 법칙.
· https://terms.naver.com/entry.naverdocId=5741543&cid=60217&categoryId=60217
· Raymond A. Serway, John W. Jewett. (2018). 최신대학물리학1 (대학물리학교재편찬위원회 역), 북스힐.