1.측정결과1.1 두 토크의 평형<중 략>2.결과 분석 및 오차 논의1.a 표 1.1의 결과를 그래프로 정리하여 토크에 기여하는 요소와 그들 사이의 관계를 생각해보자(1)무게에 따른 변화(2)길이에 따른 변화(3)각에 따른 변화위 실험 결과들을 각각 분석해보도록 하자. 추의 무게가 증가하면서 용수철 저울 T값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 토크의 계산 식인 의 경우도 마찬가지로 추의 무게가 증가함과 동시에 증가하였으며, 평균 오차율은 3.34%로 나타났다. 따라서 무게가 증가함에 따라 용수철 저울 T값, 토크1, 토크2 전부 증가한다는 것을 알 수 있다.실험에서의 길이(L1)가 증가하면서 용수철 저울 T값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 마찬가지로 토크2인 또한 증가하고, 평균 오차율은 3.98%로 나타났다. 토크 1에 대한 식이 mgL1으로 정리되기 때문에 L1이 증가하면 토크 1도 증가하는데, 따라서 L1가 증가함에 따라 용수철 저울 T값, 토크1, 토크2 전부 증가한다는 것을 알 수 있다.각도에 따른 토크의 변화도 살펴보자. 각도가 증가할수록 용수철 저울 T값이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 상응하듯 또한 감소하고, 평균 오차율은 13.8%로 나타났다. 결과적으로 각도 또한 토크에 영향을 미치고, 이 각도가 클수록 저울 T값, 토크1, 토크2 전부 감소한다는 것을 알 수 있다.2.표 1.2의 결과로부터 무엇을 알 수 있는가?는 (+) 즉 반시계방향, 는 (-) 즉 시계방향으로 작용한다. 세 종류의 토크가 제각기 다른 크기만큼 작용하고, 그 위치를 달리하여 다섯 번의 실험을 하였음에도 (+) 방향과 (-) 방향의 토크 크기 합은 0에 가까웠다.
1.측정 결과회12345평균M = m25g±0.2gv5.79E-016.42E-017.95E-016.22E-013.69E-01V5.64E-014.89E-016.67E-015.59E-018.58E-01v'4.62E-015.16E-017.73E-016.31E-014.93E-01V'4.59E-014.25E-015.15E-012.50E-015.88E-01Pxi1.29E-021.59E-021.44E-021.36E-021.59E-02Pxf1.21E-021.36E-021.44E-021.44E-021.44E-02Pxf6.06E-039.09E-033.79E-032.27E-03-6.82E-03Pyf6.82E-031.14E-026.06E-033.03E-03-3.79E-03오차율(x성분)5.88E+001.43E+010.00E+005.56E+009.52E+007.05E+00오차율(y성분)1.25E+012.50E+016.00E+013.33E+014.44E+013.51E+01속도 v와 V의 단위는 m/s, P의 단위는 N*m 이다.아래는 다섯 번의 실험에서 나타난 결과를 x-y 그래프로 표현한 것이다.2.결과 분석 및 오차 논의(1)충돌 전 전체 운동량과 충돌 후 전체 운동량은 동일한가? 즉, 운동량 보존법칙이 성립하는가? 수치가 완전히 일치하다고 보기 어렵다. 이는 운동량 보존 법칙이 성립되지 않았다고 볼 수 있지만, 크고 작은 오차요인들을 고려해야만 한다. 충돌 전후의 차이는 5%~10% 내외로, 운동량 자체가 아얘 달라졌다고 보기에도 무리가 있다. 운동량 보존 법칙이 일정부분 성립하고, 오차요인들의 영향을 받았다고 추측하는 것이 가장 타당해 보인다.
1.측정 결과1-1.회전 반지름 변화에 따른 속력 측정3중고리추 질량: m = 0.2029kg, 추(추걸이포함) 질량: M = 0.1549kg(1) 회전반지름: r = 0.12m 회전수회전시간주기구심력추 오차율1회3023.540.7851.5601.522.71E+002회3023.610.7871.5501.522.10E+00평균 0.7861.5551.522.40E+00(2) 회전반지름: r = 0.15m 회전수회전시간주기구심력추(N)오차율1회3026.010.8671.5971.525.16E+002회3026.440.8811.5451.521.76E+00평균 0.8741.5711.523.46E+00(3) 회전반지름: r = 0.16m 회전수회전시간주기구심력추(N)오차율1회3028.220.9411.4471.524.71E+002회3028.320.9441.4371.525.39E+00평균 0.9421.4421.525.05E+001-2.속력과 구심력 사이의 관계 (반지름 0.16m)(4) 3중고리추 질량: m = 0.2029kg, 추(추걸이 포함) 질량: M = 0.1549kg
1.측정 결과포사체의 운동 과정 중 대표적인 사진 *그래프의 x축, y축은 각각 실험에서의 x축, y축이다2.고찰 사항(1)오차를 유발할 수 있는 요인들은 무엇입니까?1.공기저항포물선 운동 과정에서 물체의 운동은, 공기라는 유체로 가득 찬 공간을 헤집으며 나아가는 것이다. 아래는 공기저항의 공식이다.FD=1/2CD * A *p * v2 FD 는 공기저항, CD는 저항 계수, A는 표면적의 넓이,. P는 유체(공기)의 밀도, v는 속도이다. 이 실험에서의 포사체는 실린더모양의 퍽이기에, 표면적의 넓이와 물체의 모양 및 재질은 변화하지 않는다. 따라서 CD와 A의 값은 고정된다. 변함없는 기압 내에서 진행한 실험이기에, 유체의 밀도 또한 상수로 처리할 수 있다. 이제 고려할 대상은 v(속도)뿐이다.FD는 일련의 상수들 조합과 속도의 제곱에 의해서만 영향을 받는다. 하지만 공기저항에서 속도가 저속인 경우 FD는 v2보단 v에 비례하는 경우가 더 많다. 따라서 최종적인 FD의 공식은 대략 FD = kv 이다. 이처럼 속도에 비례한 공기저항으로 인해 이론값과는 다른 오차가 생길 수 있다.2.마찰력 이번 실험에서 마찰력은 가장 크게 고려된 오차요인이라 봐도 무방하다. 테이블에서의 마찰력을 최소한으로 하기 위해 에어테이블을 사용하였다. 다만 공기 자체에도 마찰력은 존재하며, 비단 공기에만 접촉하여 퍽이 운동하는 것이 아니기에 여전히 마찰력의 오차요인 비중은 높다. 마찰력의 산출식은 아래와 같다 F는 마찰력, μ는 마찰 계수, N은 수직 항력이다.