중앙대학교 일반물리실험(1)- 중력가속도측정(단진자 활용) 1등 자료

소개

"중앙대학교 일반물리실험(1)- 중력가속도측정(단진자 활용) 1등 자료"에 대한 내용입니다.

목차

[1] 실험값

오차 논의 및 검토
1. 공기저항
2. 실과 고리 사이 마찰력으로 인한 에너지손실
3. 포트게이트 환경 설정 오류
4. 단진자 운동 시에 달라지는 실의 길이
5. 3차원 단진자 운동

결론

본문내용

<중 략>

[1] 실험값
이 실험은 단진자를 이용하여 중력가속도를 측정하고, 중력가속도 실험식을 유도하며 진자의 단조화 운동을 이해하는 데 목적이 있다. 중력가속도는 다음 식으로 표현된다:
g=4π2LT2(L=진자의 길이, T=주기의 평균)
여기서 L은 진자의 길이, T는 주기의 평균이다. 이 식을 이용하여 실험에서 구한 중력가속도 값을 실제 중력가속도와 비교할 수 있다.
실험값을 얻기 위해, 쇠구슬과 실로 제작된 진자의 길이 L을 측정하고, 포토게이트를 통해 주기 T를 구한다. 실험값과 참값을 비교함으로써 단조화 운동을 정밀하게 이해할 수 있다.

그림 1)각 실험의 오차율, 평균 오차율, 평균오차율과 표준편차의 합

1차 실험부터 6차 실험까지 각 실험의 오차율은 0.80716, 0.927107, 0.916667, 0.491452, 0.754536, 0.31113에 해당하고, 평균오차율은 0.70134에 해당한다.

6번 실험의 경우 오차율이 가장 낮지만, 위의 그래프를 통해 볼 수 있듯이, 해당 오차율은 이상치에 해당한다.

6번 실험의 L(단진자의 길이)값이 가장 길었으므로, L과 오차율 간의 반비례 관계를 생각해 볼 수도 있지만, 두번째로 L값이 컸던 1번 실험의 오차율이 4번째로 낮은 것을 확인할 수 있다. 따라서 6번 실험의 오차율은 이상치에 해당한다.

또한 각 실험의 오차율은 모두 양수에 해당한다.
이는 각 실험이 비교적 잘 통제된 환경에서 잘 이루어졌음을 의미한다. 즉, 이론값보다 실험값이 더 작음을 의미한다.

단진자의 구조를 살펴보면 지표면을 향하는 힘은 중력밖에 없는 데에 반해, 지표면에 반하는 추가적인 힘으로 장력과 공기저항력 등이 추가적으로 작용한다.

참고자료

· 없음