[아주대학교][물리학실험1][A+] 7번실험 결과 보고서

소개

아주대학교 물리학실험1 소스입니다. 해당 실험 포함해서 모든 실험에서 A+ 받았습니다.

목차

[1] 측정값
[2] 결과
[3] 질문의 해결
[4] 고찰
[5]참고문헌

본문내용

질문 2. 실험1(a)의 3항에서 “실이 겹쳐서 감기지 않고, 한 겹으로 가지런히 감기도록” 하기를 지시하는 이유는 무엇인가?

답변 2. 실이 한 겹으로 가지런히 감겨있지 않고, 실이 겹쳐서 감겨있는 경우 추가 낙하할 때 좌우로 흔들리며 낙하할 수 있다. 그렇다면 실이 풀리는 속도가 일정하지 않을 수 있고 이는 추의 낙하 시간에 영향을 준다. 추의 낙하시간에 영향을 주면 추의 각가속도를 측정하는데 문제가 발생하고, 이로 인해 관성모멘트의 정확한 측정이 어려울 수 있다. 또한 실이 겹쳐있을 때, 실이 좌우로 흔들리며 낙하는 경우 추와 원반, 회전축의 계에 대해 에너지보존이 이상적으로 이루어진다고 기대하기 어렵다. 이론적으로는 계의 중력 퍼텐셜 에너지가 계의 회전운동에너지와 계의 병진운동에너지로 완전히 변환이 되어야 하는데, 추가 좌우로 흔들리며 낙하하는 경우, 추가적인 에너지 손실이 발생할 수도 있기 때문이다.

성공적인 실험이 수행된 이유에 대해서도 생각해볼 수 있다. 이번 실험에서 오차를 주는 요인들은 실의 장력이 가장 큰 요소라고 할 수 있다. 질문 1과 질문 2 그리고 질문 7의 답변과 함께 실험의 성공적 수행 이유를 생각해보면, 우리는 실의 장력을 거의 중력과 같게 맞추었기 때문이라고 생각한다. 비록 실험 1에서 거의 10%에 가까운 장력과 중력의 오차가 발생했을 지라도 실험 2에서는 약 2%에 불과한 장력과 중력간의 오차가 발생했기 때문에, 계의 내부힘을 거의 0에 가깝게 맞추는데 성공한 것이 실험을 성공적으로 수행한 것에 큰 도움을 준 요소라고 생각한다. 교재의 74-75p에 걸쳐있는, [4] 실험 방법의 ‘2부 실험장치’의 2번 항복에, “큰 도르래에 실을 감았을 때 실의 방향이 다른 도르래의 면과 일치하도록 다른 도르래의 방향을 조정한다. 즉, 실이 다른 도르래의 홈의 중앙에 오면서 접선 방향이 되도록 하고 도르래의 높이를 조정하여 실이 수평이 되도록 한다.”의 사항을 잘 지켰기 때문에 성공적으로 측정이 된 것이라고 생각한다.

참고자료

· 김기홍 외 14인, (2018), 물리학 실험, 12판, 아주대학교 출판부, 73-76p