연세대학교 공학/ 일반 물리학 및 실험 (1) 8주차 실험 - 물리 진자, 비틀림 진자 결과레포트

목차

1. 실험 결과 및 분석
2. 토의 및 결론
3. 참고 문헌

본문내용

실험 1을 통해서는 막대형 물리 진자가 운동을 할 때
이론적인 주기 식
를 따르는 것을 확인할 수 있었다.
공기 저항의 작용과 강체가 제대로 고정되지 않은 점, 막대 중심으로부터의 거리(d)가 너무 작을 경우 강체의 운동이 진행될 때 강체가 덜렁거리면서 움직여 주기가 늘어나는 점 등이 오차를 발생시켰지만 이를 감안하더라도 이론과 거의 부합한 수치가 산출되었다.
또한 이 식을 미분했을 때 나오는 식
에서 주기가 최솟값을 가질 때 거리인 를 알 수 있었고 이를 실제 실험 결과에서도 확인할 수 있었다.

실험 2는 실험 1과 같이 원판형 물리 진자가 운동을 할 때
이론적인 주기 식
를 따름을 확인할 수 있었다.
위에 서술한 이유 때문에 오차를 발생시켰지만 이를 감안하더라도 이론과 거의 부합한 수치가 산출되었다.

실험 3은 비틀림 상수를 구해볼 수 있었던 실험이었다.
실험 3을 통해서 복원력이 작용함을 알 수 있었고
또한 복원 토크와 각변위의 비례관계를 통해 비틀림 상수를 측정해 볼 수 있었다. 이를 통해서 다음 식이 성립함을 알 수 있었다.

힘센서와 회전운동 센서의 오차와 힘센서와 회전운동센서가 수평 상태에 있지 않은 점,
힘을 가했을 때 약한 철사는 약간 구부러질 수 있는 점이 오차를 발생시켰지만 이를 감안하더라도 이론과 거의 부합한 수치가 산출되었다.
또한 철사를 봤을 때 두께가 두꺼운 것이 비틀림 상수 또한 높은 것을 관찰할 수 있었다.

실험 4는 비틀림 상수를 사용하여 주기를 계산해 볼 수 있었다.
다음 주기 식 를 실험을 통해서 근사적으로 따르는 것을 알 수 있었다.
철사가 단단한 경우 회전을 가하면 잘 돌아가지 않아서 세게 힘을 줬을 때 튕겨 나가거나 회전이 멈춘 부분이 있던 점과약한 철사의 경우 철사가 약간 기울어지면서 회전하는 경우가 있었던 점이 오차를 발생시켰지만 이를 감안하더라도 이론과 거의 부합한 수치가 산출되었다.

참고 자료

네이버 지식백과, “비틀림”
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5810651&cid=60217&categoryId=60217, 2023.05.26.