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물리학실험/물리학실험1 - 충격량과 뉴턴 제 3법칙 (아주대 A+)결과보고서

결과보고서제목: 충격량과 뉴턴 제3법칙[1] 이론충격량은 시간에 따라 물체에 작용하는 힘이 누적된 효과를 나타낸다.충격량은 다음과 같이 정의된다.{vec{I}} `=` int _{} ^{} {{vec{F}} ``dt}뉴턴 제2법칙으로부터 물체에 작용하는 합력, 알짜 힘은 다음과 같다.{vec{F}} `=`m {vec{a}} `=`m {d {vec{v}}} over {dt} `=` {d`(m {vec{v}} )} over {dt}운동량은{vec{p}} `=`m` {vec{v} 이므로 그 합은 다음과 같다.DELTA {vec{p}} `=`m {vec{`v}} _{2} `-`m {vec{v _{1}}} `=` int _{t _{1}} ^{t _{2}} {{vec{F}} ``dt}즉, 힘이 시간에 따라 누적된 효과는 운동량의 변화로 나타난다.뉴턴 제3법칙을 보면, 두 힘 중의 하나를 작용이라고 하면 다른 하나를 반작용이라고 한다.상호작용하는 두 물체는 서로 상대방 물체에 힘을 작용한다.m _{1} 이m_{ 2}에 가하는 힘을{vec{F _{12}}}로 표기하면,m _{2}가m_{ 1}에 가하는 힘은vec { F _{ 21} }로 표기된다.따라서{vec{F _{12}}} `=`- {vec{F _{21}}} 의 관계가 된다.[2] 측정값실험 1 운동량 변화량과 측정량* 단위를 쓰십시오.충돌 직전충돌 직후t_1`= 1.66 (s)t_2 `=1.79 (s)v_1 `= 0.466m/sv_2 `=-0.410(m/s)수레의 질량:m `= 0.4992kg,F ` 대t `의 데이터파일 저장예) 충돌1.txt실험 2 작용 반작용의 법칙그림 파일과 데이터 파일 저장실험 3 충격량과 힘의 관계* 단위를 쓰십시오.사면 길이(L``)높이(h``)theta = sin^{-1} left ( h over L right )출발점(x_0 ``)0.800m0.02288m1.64DEG 0.600m약한 용수철 범퍼충돌 전(v_1 ``)충돌 후(v_2 ``)충돌시간(Delta t `)F_max ``접촉점(x.0600(s)10.8(N)95.4 (cm)고무 범퍼충돌 전(v_1 ``)충돌 후(v_2 ``)충돌시간(Delta t `)F_max ``접촉점(x _{1})0.425(m/s)-0.265(m/s)0.0180(s)35.7(N)98.4 (cm)[2] 결과실험 1 운동량 변화량과 충격량운동량 변화Delta p ``= m(v_2 - v_1 )`충격량(힘의 적분)I ``= int F `dt{I - Delta p} over {Delta p} times 100%-0.437 (N·s)0.474 (N·s)8.47%DELTAp``=m(v _{2} -v _{1} )`=`0.4992(kg) TIMES(-0.410-0.466)(m/s)`=`-0.437(N·s){I- DELTAp} over {DELTAp} TIMES100%=` {0.474-|-0.437|} over {|-0.437|} ` TIMES`100%`=`8.47%time(s)force(N)높이넓이총넓이1.662-0.02070.0020.0003020.4742691.6640.32250.0020.0008451.6660.52250.0020.0012471.6680.72420.0020.0017751.671.05050.0020.0022771.6721.22610.0020.0027681.6741.54150.0020.0033381.6761.79670.0020.0038111.6782.01450.0020.0043361.682.32160.0020.0048491.6822.52750.0020.0053371.6842.80990.0020.0058331.6863.02340.0020.0063061.6883.28270.0020.0068271.693.54460.0020.0072771.6923.73190.0020.0077541.6944.02240.0020.008191.6964.16780.0020.0086121.6984.44430.0020.0090451.74.6010.0020.0093941.7024.79320.0020.009781.7044.98690.0020.01010211.7185.90860.0020.0119111.726.00280.0020.0120681.7226.0650.0020.0121831.7246.11770.0020.012251.7266.13220.0020.0122691.7286.1370.0020.0122361.736.09850.0020.0121481.7326.0490.0020.0120191.7345.96960.0020.0118341.7365.86450.0020.0116321.7385.76740.0020.0114091.745.6420.0020.0111591.7425.51680.0020.010891.7445.37350.0020.0105781.7465.20480.0020.0102381.7485.03290.0020.0098831.754.84980.0020.0095111.7524.66150.0020.0091321.7544.47090.0020.0087281.7564.25720.0020.0083041.7584.04630.0020.0078671.763.82110.0020.0074081.7623.58660.0020.0069431.7643.35630.0020.0064571.7663.10030.0020.0059821.7682.8820.0020.005491.772.60820.0020.0049831.7722.37430.0020.004481.7742.10570.0020.0039721.7761.86580.0020.0034641.7781.59770.0020.0029331.781.33550.0020.0024131.7821.07750.0020.0018751.7840.79790.0020.0013871.7860.58910.0020.0009081.7880.31890.0020.0004651.790.14580.0028.02E-051.792-0.06560.002-6.6E-05* 단위를 쓰십시오.* 속도, 힘의 그래프를 첨부하십시오.* 계산한 Excel file의 일부(적분 결과가 보이는)를 프린트하여 첨부하십시오.실험 2 작용 반작용의 법칙저장한 그림Ex한 용수철 그래프--고무범퍼 그래프-[3] 토의1.질문에 대한 토의질문 1. 실험 1에서 운동량 변화량과 힘을 적분한 값은 일치하는가?이론상으로는 실험값에서의 운동량 변화량과 힘을 적분한 값은 일치해야 한다. 실험1에서 운동량 변화량은 ?0.437(N·s)이고 힘을 적분한 값은 0.474(N·s)로 나왔다.두 값은 부호가 다른데, 이 이유는 힘의 적분을 구할 때 다음 힘에서 현재 힘을 더하는 구분구적법을 사용했기 때문에 실제 수레의 충격량이 아니라 범퍼의 충격량을 구한 것 이므로 이 값에 (-1)을 곱해줘야지 수레의 충격량이 나온다. 따라서 0.474(N·s)와 0.437(N·s)을 비교하면 약 0.037의 오차가 나타났다.이정도 오차는 실험 진행할 때의 우연적인 오차요인으로 인해 발생한 것이라고 추측할 수 있다.질문 2. 충돌 전 또는 충돌 후의 속도 대 시간의 데이터에서 수레와 트랙의 마찰계수를 구할 수 있는가?수레와 트랙의 일-운동에너지 정리를 이용하여 마찰계수를 구할 수 있다.운동에너지는1 over{2}m(v_2}-v_{1})이므로 이식을 이용해 충돌 전후의 운동에너지의 차이를 구한다. 마찰력이 한 일은 W(일) = F(마찰력)TIMES S(이동거리)로 구할 수 있다.따라서, vt 그래프에서 면적으로 이동거리를 구한 후 마찰력을 구해서 곱한 마찰력이 한 일을 운동에너지의 변화량과 같다고 하면 수레와 트랙의 마찰계수를 구할 수 있다.질문 3. 실험 2의 8항에서 구한 그래프에서 센서 A의 값에 충돌 후 잡음이 있는(상하로 진동하는) 원인은 무엇인가?두 물체가 충돌하면, 작용-반작용 현상이 발생한다.따라서 용수철 부분이 아닌 부분을 만나 용수철이 진동한다. 이 용수철의 진동이 수레의 운동에도 영향을 미친다. 따라서, 그래프가 상하로 진동한다.또한, 실험 영상에서 용수철이 정확하게 물체와 맞닿은 것이 아니라 약간의 오차를 두고 부딪혔다고 하였으므로 더욱 잡음이 있는 진동을 일으키게 된다.질문 4: 실험 2에서F_1 `과F_2 `,F_1 `과-F_2 ``의 그% 이상이라면 오차범위 내에서 목적이 달성되었다고 한다.1.2(s)에서부터 1.4(s)까지의 총 값은 101개이고 이 내부의 chA+chB 값에 절댓값을 씌운 값이 0.2보다 더 큰 값은 1.248(s), 1.25(s), 1.252(s)일 때의 값 3개이므로 0.2 이내로 들어온 비율은{(101-3)} over {101} TIMES100%`=`97.0%로 이 실험은 오차범위 내에서 목적이 달성되었다고 할 수 있다.질문 5. 실험 3에서 충돌시간을 측정할 때에는 힘 대 시간의 그래프에서 측정하여야 한다. 속도 대 시간의 그래프에서 측정하는 것이 적절하지 않은 이유는?충격량을 측정하기 위해서는 위에서 계산한 대로 현재의 값에 다음 값을 더한 후 높이를 곱하고 2로 나누어 사다리꼴 계산을 해주어야 한다.속도 대 시간의 그래프에서는 딱 그 시간에서의 속도를 구하는 것이 아니라 전체적인 구간을 나누었을 때의 큰 범위의 속도를 구하게 되어 상대적으로 정확도가 많이 떨어지게 된다. 다시 말해, 충돌 후 그래프의 기울기가 변하는 구간이 힘 대 시간의 그래프보다 넓고 대략적인 구간으로 나타나게 되기 때문에 정확한 값을 구하기 힘들다.하지만, 힘 대 시간의 그래프에서 충돌시간을 측정한다면, 두 수레가 충돌할 때 충돌 당시의 시간에 따라 힘의 변화가 나타나기 때문에 정확한 지점을 구할 수 있다.따라서 충돌시간을 측정할 때에는 힘 대 시간의 그래프에서 측정해야 한다.질문 6. 실험 3의 세 범퍼에 대해 충돌 직전과 충돌 직후의 속도를 비교하고 검토하시오.위에서 구한 값은 다음과 같다.실험 3에서, 약한 용수철범퍼와 강한 용수철범퍼의 충돌 직전 속도는 거의 차이가 나지 않고 고무 범퍼와는 약 0.01정도 차이가 난다. 충돌 직전의 속도는 고무범퍼가 가장 크고 강한 용수철 범퍼, 약한 용수철 범퍼의 순으로 작아진다. 충돌 직후의 속도는 약한 용수철 범퍼가 가장 작고 그 다음이 강한 용수철 범퍼, 가장 큰 값이 고무 범퍼였다.따라서, 충돌 전후 모두 큰 값부터 작은 값까지의 순서가 같은무범퍼

자연과학| 2022.06.12| 11페이지| 1,000원| 조회(139)

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물리학실험/물리학실험1 - 일과 에너지 (아주대 A+) 결과보고서

결과보고서제목: 일과 에너지[1] 실험이론서로 연결되어 있는 두 물체의 운동에서 물체가 하강할 경우, 물체2은 아래로 운동하고 물체1는 오른쪽으로 운동한다. 이 운동에서 두 물체의 가속도의 크기와 장력의 크기는 같다. 물체 1,2에 각각 뉴턴 제2법칙을 적용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.물체1이 받는 힘은 모두 다음과 같다.N-m _{1} g=0#T-f=m _{1} a#f= mu _{k} N= mu _{k} m _{1} `g물체 2가 받는 힘은 다음과 같다.m _{2} `g-T=m _{2} `a따라서 가속도a=a _{down} = {m _{ 2}g-f } over {m _{ 1}+m _{ 2} } 이다.반대로 물체가 상승할 경우를 보면, 물체 1이 받는 힘은 모두 다음과 같다.N-m _{1} `g=0#T+f=m _{1} `a#f= mu _{k} `N= mu _{k} `m _{1} `g물체 2가 받는 힘은 다음과 같다.m _{2} `g-T=m _{2} `a따라서 가속도a _{up} = {m _{2} g+f} over {m _{1} +`m _{2}} 이다.따라서 이들의 차이로부터 마찰력과 마찰계수를 구하면 다음과 같다.{1} over {2} (a _{up} -a _{down} )= {f} over {m _{1} +m _{2}} = {mu _{k} `m _{1} g} over {m _{1}+m _{ 2} }비보존력이 있는 경우 일과 에너지 정리는 다음과 같다.W _{nc} = DELTAK+ DELTAU#``````````````= DELTA(K+U)= DELTAE즉, 비보존력이 한 일은 총역학적에너지를 증가하거나 감소시킨다.물체가 하강할 때의 일, 에너지 정리는 다음과 같다.W _{f} = {1} over {2} (m _{1} +m _{2} )v ^{2} -m _{2} `g` DELTAx즉, 이 계에 중마찰력이라는 비보존력으로 인해 역학적 에너지의 손실이 생겼음을 볼 수 있다.[2] 측정값 및 데이터 분석실험 1 마찰력의 측정충돌수레m _{1}0.4984 찰계수의 계산 :f```=``(m _{1} +m _{2} ) {a _{up} -a _{down}} over {2} ``=(0.5242`kg) TIMES {(0.498 +-0.003)-(0.424 +-0.003)``(m/s ^{2} )} over {2}#```````=(0.5242kg) TIMES {0.074 +-0.006(m/s ^{2} )} over {2} =`0.0194Nmu _{k} ``=`` {m _{1} +m _{2}} over {m _{1}} ` {a _{up} -a _{down}} over {2g} ``=` {0.5242(kg)} over {0.4984(kg)} TIMES {(0.498 +-0.003)-(0.424 +-0.003)``(m/s ^{2} )} over {2 TIMES9.80(m/s ^{2} )}#``````````=`0.00397실험 2 일과 에너지t _{0}(s)1.45x _{0}(m)0.3443v _{0}(m/s)0t _{N}(s)2.95x _{N}(m)0.8018bar{v _{N} }(m/s)0.6167DELTAx`=`x _{N} ``-``x _{0} ````(m)v``=`` {bar{v _{N}}} ````````(m/s)0.45750.6167LEFT | ` DELTAU` RIGHT | ``=``m _{2} g DELTAx0.116JW _{f} ``=``-f DELTAx-0.000888JDELTAK``=`` DELTA` LEFT [ {1} over {2} `(m _{1} +m _{2} )v ^{2} RIGHT ]0.0997J| DELTAE``|=| DELTAU``|- DELTAK0.0163JLEFT | ` DELTAU` RIGHT | ``=``m _{2} g DELTAx=0.0258(kg) TIMES9.80(m/s ^{2} ) TIMES0.4575(m)=0.116JW _{f} ``=``-f DELTAx=-0.0194(N) TIMES0.4575(m)=-0.00888JDELTAK``=`` DELTA` LEFT [ {1} over {r {0.0163(J)} ` RIGHT | =0.545{LEFT | ` DELTAK` RIGHT | `+` LEFT | `W _{f} ` RIGHT |} over {LEFT | ` DELTAU` RIGHT |} = {|0.0997+0.00888(J)|} over {|0.116(J)|} =0.936실험 3 나무토막의 마찰계수나무토막의 질량m_1=0.1262 (kg)추의 최대질량m _{2,max}0.0533(kg)클립 한 개의 질량delta m 0.0006(kg)최대정지마찰력f _{max} 0.522(N)측정의 오차한계delta` mg0.006(N)최대정지마찰계수mu _{s} ``=`` {m _{2max}} over {m _{1}}0.422마찰계수의 오차한계delta`m`/`m _{1} 0.00475f _{max} =m _{2,max} `g=0.0533(kg) TIMES9.80(m/s ^{2} )=0.522Nmu _{s} ``=`` {m _{2max}} over {m _{1}} = {0.0533(kg)} over {0.1262(kg)} =0.422delta`mg=0.0006(kg) TIMES9.80(m/s ^{2} )=0.006Ndelta`m`/`m _{1} = {0.0006(kg)} over {0.1262(kg)} =0.00475추 증가 후 정지상태에서 출발a``=1.003+-0.007(m/s^2})m _{2} acute{}``=0.0673 (kg)mu _{k} ``=`` {m _{2} {acute{}} g``-``(m _{1} ``+``m _{2} {acute{}} )`a} over {m _{1} `g} ``#````````= {0.0673(kg) TIMES9.80(m/s ^{2} )-(0.1262+0.0673(kg)) TIMES1.003(m/s ^{2} )} over {0.1262(kg) TIMES9.80(m/s ^{2} )}#`````````=0.376mu _{s} ``=`0.422 ,{mu _{k}} over {mu _{s}} ``=` {0.376} ov여 토의하시오.일-에너지 정리에 따르면 계에 운동의 일이 가해지고 다른 외부의 힘이 가해지지 않을 때, 계에 가해진 일은 계의 운동 에너지의 변화와 같아야 한다. 따라서LEFT | ` {W _{f}} over {DELTA `E} ` RIGHT |은 이론적으로 1이 나와야 한다.그러나 실제 실험결과는 0.545이었다.이 결과 값LEFT | ` {W _{f}} over {DELTA `E} ` RIGHT |만을 본다면, 일-에너지 정리의 유효성이 증명되지 않는다.마찰력이라는 비보존력이 존재할 때, 비보존력이 하는 일을 사용해 일-에너지 정리를 확장하면, 다음과 같다.W _{f} = DELTAK`+` DELTAU마찰력으로 인한 역학적에너지의 손실을 표현하면|DELTAU| = DELTAK + |W _{ f}| 로 표현할 수 있다.따라서, 이론상{LEFT | ` DELTA K` RIGHT | `+` LEFT | `W _{f} ` RIGHT |} over {LEFT | ` DELTA U` RIGHT |}=1이다.그러나 실제 실험결과, 0.936이 나왔다.이론상의 결과와 약 0.064 차이나는 값으로 오차율은(1-0.936) TIMES100%=6.4%이다.따라서 오차율이 많이 크지는 않지만 정확하게 보면, 일-에너지 정리의 유효성은 증명될 수 없다.질문2. 실험 3으로부터 정지마찰력과 운동 마찰력의 특징을 비교 검토하시오.정지 마찰력(static friction)은 물체가 움직이지 않는 동안에 받는 마찰력을 말한다.나무토막이 움직이기 시작할 지점은 정지마찰력이 최대정지마찰력보다 더 큰 힘을 가해 이 마찰력이 운동 마찰력으로 바뀔 때이다.이 값은f _{`max} = mu _{s} mg 로 구할 수 있다.위에서 구한 최대정지마찰계수는 0.422이었다.운동 마찰력(kinetic friction)은 두 물체가 상대적으로 움직이면서 서로문질러질 때 발생하는 마찰력을 말한다.이 값은f _{k} = mu _{k} mg 로 구할 수 있다.위에서 구한 운동마찰계수는 0.376이었다.식에서 구하시오. 이로부터 볼 수 있는 마찰력의 특징은 무엇인가? 바퀴의 효과를 음미하시오.실험1에서 구한 충돌수레의 운동마찰계수는 0.00397이었고, 실험3에서 구한 나무토막의 운동마찰계수는 0.376이다.이 두 값의 비를 구하면 다음과 같다.{mu _{k(충돌수레)}} over {mu _{k(나무토막)}} = {0.00397} over {0.376} =0.0106충돌수레의 질량은 0.5242kg이고 나무토막의 질량은 0.1262로 충돌수레가 약 4.15배 정도 큰 질량이다.바로 위에서 구한 비를 이용하면, 나무토막의 운동마찰계수가 충돌수레의 마찰계수에 비해 약 95배 더 크다는 것을 알 수 있다.이 결과를 통해 질량이 마찰력에 미치는 영향보다 운동마찰계수가 마찰력에 미치는 영향이 훨씬 더 크다는 것을 유추할 수 있다.수레에는 면이 트랙에 접촉한 것이 아니라 바퀴가 회전하며 수레를 이동시켜 바퀴와 트랙이 맞닿은 표면적이 작아 마찰계수가 작아 마찰력이 작은 반면, 나무토막은 수레와 달리 바퀴가 없고 나무토막 한 면이 트랙과 접촉한 상태이기 때문에 트랙과 맞닿은 표면적이 커서 마찰계수가 커 나무토막의 마찰력이 커진다.이러한 이유로, 바퀴가 있을 때 훨씬 적은 마찰계수 값을 가진다.바퀴를 사용하면 물체를 더 먼 곳 까지 이동시킬 수 있다.따라서 바퀴는 물체의 마찰력을 줄여주고, 마찰력으로 인해 잃는 에너지를 줄이는 효과를 가지고 있다고 추론할 수 있다.[4] 토의질문1에서 추론한 것을 보면, 실험 2에서LEFT | ` {W _{f}} over {DELTA `E} ` RIGHT |와{LEFT | ` DELTA K` RIGHT | `+` LEFT | `W _{f} ` RIGHT |} over {LEFT | ` DELTA U` RIGHT |}의 값은 일-에너지 정리에 따라 이론적으로 1이어야 한다.하지만, 실험결과 상 0.545, 0.936으로 측정되었다.이 값들이 이론상의 값과 차이가 나는 이유는 다음과 같이 추측해볼 수 있다.우선,W _{f} =-f DELTAx의 값으로.

자연과학| 2022.06.12| 9페이지| 1,000원| 조회(228)

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물리학실험/물리학실험1 - 물리진자 (아주대 A+) 결과보고서

결과보고서제목 : 물리진자[1] 이 론길이가 L인 긴 막대의 무게중심(질량중심)에 대한 관성모멘트는 다음과 같다.L _{cg} =` {1} over {12} ML ^{2}폭이 아주 작은 사각형 판 모양의 막대라면 길이(a)를 L로 보아 위의 식을 쓸 수 있지만, 폭(b)이 두드러지는 사각형 판 모양의 막대라면 다음과 같은 식을 사용한다.L _{cg} =` {1} over {12} M(a ^{2} +b ^{2} ) ^{}고리 모양을 갖는 강체의 경우, 고리의 두께가 얇을 경우 아래와 같은 식을 사용한다.L _{cg} =MR ^{2}하지만, 내부(R _{1})와 외부 반지름(R _{2}) 사이에 차이가 분명하게 존재한다면 다음과 같은 식을 사용한다.L _{cg} =M(R _{1}^{2} +R _{2} ^{2} )비대칭 구멍이 있는 강체의 질량중심축 주위의 관성모멘트는 꽉 차 있는 원판의 관성모멘트에 비대칭 구멍 부분만큼 음의 질량을 가지는 강체의 관성모멘트를 더하여 구할 수 있다.또한, 강체의 질량중심축과 나란한 축 주위의 관성모멘트는 아래와 같은 평행축정리를 사용하여 구한다.(I _{cg}:무게중심축 주위의 관성모멘트,L _{cg}: 회전축에서 무게중심까지의 거리,I _{p`ivot}: 무게중심과 나란한 새로운 축 주위의 관성모멘트)I_{ cg}= I _{p`ivot}-ML _{ cg} ^{ 2}물리 진자의 주기는 다음과 같다.T=2 pi sqrt {{I _{p`ivot}} over {MgL _{cg}}}이 주기는 미분을 통해 최소가 되는 지점을 구할 수 있는데, 이는 미분값이 0이 되는 조건으로부터 구하면 주기가 최소가 되는 거리는L _{cg} = {1} over {sqrt {12}} L 이 된다.[2] 측정값 및 결과실험 1막대의 질량(M) = 0.0684 kg막대의 길이(a) = 0.279 m (b) = 0.01504 miL _{cg} (cm)omega T125.16(rad/s ^{2} )1.218(s)246.83(rad/s ^{2} )0.920(s)367S{(0.279m) ^{2} +(0.01504m) ^{2} }=`4.45 TIMES10 ^{-4} (kg BULLET m ^{2})T=2 pi sqrt {{I _{cg} +ML _{cg}^{2}} over {MgL _{cg}}}#```#THEREFORE`g= {4 pi ^{2} (I _{cg} +ML _{cg}^{2} )} over {ML _{cg} T ^{2}} = {4 pi ^{2} 4.45 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )+0.0684(kg) TIMES(0.14m) ^{2}} over {0.0684(kg) TIMES0.14(m) TIMES0.864 ^{2} (s)} =9.86(m/s ^{2} )오차(%) ={(9.81-9.86)`(m/s ) LSUP {2}} over {9.81(m/s ^{2} )} TIMES100%=-0.509%실험 3 관성모멘트얇은 고리R = 0.039595 m두꺼운 고리R _{1} = 0.02433 mR _{2} = 0.039655 m비대칭 구멍R = 0.047965 m 구멍R = 0.02123 mM(kg)omega (rad/s ^{2})TAU (s)L _{cg}(m)I _{p`ivot,exp}(kg BULLET m ^{2})I _{p`ivot,`th}(kg BULLET m ^{2})오차(%)막대0.0684omega _{1}= 7.2omega _{2}= 7.1omega _{3}= 7.2omega _{av}=7.170.8760.141.83TIMES10 ^{-3}1.78TIMES10 ^{-3}-2.81얇은 고리0.0225omega _{1}= 11.0omega _{2}= 11.1omega _{3}= 11.1omega _{av}=11.070.5680.0395957.14TIMES10 ^{-5}7.06TIMES10 ^{-5}-1.12두꺼운 고리0.0555omega _{1}= 11.9omega _{2}= 11.9omega _{3}= 11.7omega _{av}=11.830.5310.0396551.54TIMES10 ^{-4`+` {1} over {6} R= {7} over {6} R`=`0.0560(m)*I _{cg}와I _{th}의 계산과정을 쓰시오.I _{cg} (막대) ={1} over {12} ML ^{2}={1} over {12} (0.0684kg)(0.279m) ^{2} =4.44 TIMES10 ^{-4} `(kg BULLETm ^{2} )I _{cg} (얇은 고리) =MR ^{2} =(0.0225kg)(0.039595) ^{2} =3.53 TIMES10 ^{-5} (kg BULLETm ^{2} )I _{cg} (두꺼운 고리) ={1} over {2} M(R _{1}^{2} +R _{2}^{2} ) ={1} over {2} (0.0555kg)(0.02433m ^{2} +0.039655m ^{2} )=6.01 TIMES10 ^{-5} (kg BULLETm ^{2} )I _{cg} (비대칭 구멍)I _{cg`} =I _{p`ivot} -`ML _{cg}^{{}^{2}}에서I _{p`ivot} = {15} over {8} MR ^{2}이라 하였으므로I _{cg} =` {15} over {8} MR ^{2} -M( {7} over {6} R) ^{2} = {37} over {72} MR ^{2} = {37} over {72} TIMES(0.1014kg) TIMES(0.047965m) ^{2} =1.20 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )I _{cg} (불규칙한 물체)I _{cg} =MgL _{cg} TIMES {T ^{2}} over {4 pi ^{2}} -ML _{cg}^{2}을 이용하면,I _{cg}(L)=2.35 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )-(0.0626kg) TIMES(0.05232m) ^{2} =`6.36 TIMES10 ^{-5}(kg BULLETm ^{2} )I _{cg}(M)=1.82 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )-(0.0626kg) TIMES(0.04420m) ^{2} =`5.9.039655m)(0.531s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =1.54 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )I _{p`ivot,exp}(비대칭 구멍)= {(0.1014kg)(9.81m/s ^{2} )(0.0560m)(0.548s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =4.24 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )I _{p`ivot,exp}(불규칙한 물체_L)= {(0.0626kg)(9.81m/s ^{2} )(0.05232m)(0.537s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =2.35 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )I _{p`ivot,exp}(불규칙한 물체_M)= {(0.0626kg)(9.81m/s ^{2} )(0.04420m)(0.515s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =1.82 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )I _{p`ivot,exp}(불규칙한 물체_S)= {(0.0626kg)(9.81m/s ^{2} )(0.03419m)(0.497s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =1.31 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )I _{p`ivot,th} =I _{cg} +`ML _{cg}^{2}I _{th}(막대) :4.44 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} )+(0.0684kg)(0.14m) ^{2} =1.78 TIMES10 ^{-3} (kg BULLETm ^{2} )I _{th}(얇은 고리) :3.53 TIMES10 ^{-5} (kg BULLETm ^{2} )`+(0.0225kg)(0.039595m) ^{2} =7.06 TIMES10 ^{-5} (kg BULLETm ^{2} )I _{th}(두꺼운 고리) :6.01 TIMES10 ^{-5} (kg BULLETm ^{2} )+(0.0555kg)(0.039655m) ^{2} =1.47 TIMES10 ^{-4} (kg BULLETm ^{2} 일치하는가? 실험 결과를 통해 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다는 주장이 타당한지 여부를 판단해보라.관성모멘트의 이론값은I _{th} =I _{cg} +ML _{cg} ^{2}식으로 구하였고, 주기를 통해 계산한 관성모멘트는I _{p`ivot,exp} ={MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}}로 구하였다.이 두 식 사이의 오차는 모두 4%를 넘지 않는 작은 값으로 나왔다. 그러므로 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다는 주장은 타당하다고 볼 수 있다.질문 3. 실험 3에서 불규칙한 물체에는 중심에서 3개의 서로 다른 길이 지점에 회전점이 존재한다. 서로 다른 지점에서 측정된 주기 T로 계산한I _{cg}의 값은 얼마나 잘 일치하는가?실험 3에서 주기 T로 계산한I _{cg}값은 L,M,S 순서로 6.36TIMES10 ^{ -5}(kg BULLETm ^{ 2}), 5.97TIMES10 ^{ -5}(kg BULLETm ^{ 2}), 5.78TIMES10 ^{ -5}(kg BULLETm ^{ 2}) 로 약간의 차이가 존재하였다. 이 차이는 주어진L_{ cg} 값이 물체(L)에서 가장 크고 주기까지 가장 크고 M이 두 번째로 크고, S가 가장 작아서 이를 통해 구한 값인I _{cg}가 L,M,S 순서로 작아지는 결과값이 나왔다.따라서 실험에서 구한omega와L_{ cg}값에 약간의 오차가 있음을 감안한다면I _{cg}는 서로 비슷한 값이 나왔다고 추론할 수 있다.질문 4. 비대칭 구멍의 경우 회전축 주위 관성모멘트가{15} over {8} MR ^{2}이 됨을 유도하시오.비대칭 구멍 강체의 관성모멘트는 큰 원판의 관성모멘트에 비대칭 구멍 부분 원판의 관성모멘트를 빼주어서 구할 수 있다.I _{p`ivot}=I _{R} -I _{{R} over {2}}#= {1} over {2} TIMES {4} over {3} MR ^{2} + {4} over {3} MR ^{2} -( {1} over {있다

자연과학| 2022.06.12| 7페이지| 1,000원| 조회(159)

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물리학실험/물리학실험1 - 마찰력 (아주대 A+) 결과보고서

결 과 보 고 서제목 : 등가속도 운동, 마찰력[1] 이 론수평면에서 운동하는 수레에는 운동마찰력이 속도와 반대의 방향으로 작용한다. 운동하는 방향을 x축이라 하였을 때 속도는 x축 방향으로 작용하므로 마찰력의 운동방정식은 다음과 같다.-f=ma이에 따라 마찰력의 크기는 다음과 같이 기술된다.f= mu _{k`} N= mu _{k`} mg따라서 가속도는 다음과 같다.a=- mu _{k} g등가속도 운동을 할 것이다.-수평면이 아닌 경사면을 따라 내려오는 물체의 경우에는a _{down} = {mg`sin theta-f} over {m}#`````````````````=g(sin theta- mu _{k} cos theta)로 가속도가 감소한다.-물체가 경사면을 따라 올라갈 때에는a _{up} = {mg`sin theta+f} over {m}#``````````=g(sin theta+ mu _{k} cos theta)로 가속도가 증가한다이 가속도로부터 마찰력과 마찰계수를 구할 수 있다.a _{up} -a _{down} = {2f} over {m} =2 mu _{k} g`cos thetatheta APPROX0,`cos` theta APPROX1 의 조건으로 위 식을 사용하는 것이 수평에 대한 오차에 대비하는 실용적인 방법이다.[2] 측정값 & 계산 및 결과충돌 수레의 질량m`508.7 (g)0.5087 (kg)실험 1평균가속도의 측정 및 계산it_i(s)v_i `(m/s)it_i(s)v_i `(m/s)11.050.41833.10-0.33022.350.36444.70-0.281Delta t = 1.30Delta v = -0.0540Delta t = 1.60Delta v = 0.0490a_forward ` = {Delta v} over {Delta t} = -0.0415 (m/s2)a_{backward} `= {Delta v} over {Delta t} = 0.0306 (m/s2)오른쪽 방향의 최대가속도와 왼쪽 방향의 최대가속도a _{forward,`max} `2.4elta v} over {Delta t} ={0.420(m/s)} over {2.20(s)}= 0.191 (m/s2)10.5000.010022.700.430선형회귀법에 의한 기울기-->bar{a} ``=`( 0.179+-` 0.000872 )m/s ^{2}평균가속도와 선형회귀법에 의한 가속도의 비교a _{av} `/` {bar{a`}} = {0.191} over {0.179` +-`0.000872} ``=1.06 ~ 1.07[2] 데이터 분석실험 1마찰력:f ^{(1)`} =`m {|`a _{backward} -a _{forward`} |} over {2} =0.5087(kg)` TIMES` {|0.0306-(-0.0415)|(m/s ^{2} )} over {2} =0.0183N마찰계수:mu _{k}^{(1)}={f ^{(1)}} over {mg`cos theta} = {0.0183N} over {0.5087(kg) TIMES9.81(m/s ^{2} ) TIMEScos`0} =0.00367사람에 의한 가속도와 자석에 의한 가속도의 중력에 대한 비사람:{a _{forward,`max}} over {g} ``=``{2.40(m/s ^{2} )} over {9.80(m/s ^{2} )} =0.245 자석:{a _{backward,`max}} over {g} ``=``{-3.30(cm/s ^{2} )} over {9.80(cm/s ^{2} )}= -0.337실험 2a_up ``=``0.500 (m/s2)a_down ``=``0.409 (m/s2)마찰계수의 계산(a_up - a_down ) /2{(0.500-0.409)} over {2}m/s ^{2}= 0.0455 (m/s^{ 2})마찰계수mu_k ^(2)0.00465mu_k `의 계산과정:계산과정:a _{up} `=` {mg`sin theta`+`f} over {m} `=`g(sin theta`+` mu _{k} cos theta)a _{down} `=` {mg`sin theta`-`f} over {m} `=`g(s{중력 효과} right )^(1) ``= 0.204중력의 효과 :g ``sin``theta0.224 (m/s2)마찰 효과 : 측정값(실험3)g sin theta ``- bar{a} 0.0454 (m/s2)left ( {마찰 효과} over {중력 효과} right )^(2) ``= 0.203mu_k^{(2)} ``g``cos``theta=0.00465 TIMES9.80(m/s ^{2} ) TIMES0.9997=0.0456(m/s ^{2} )g`sin theta=`9.80(m/s ^{2} ) TIMES0.0229`=0.224(m/s ^{2} )g`sin theta- {bar{a}} =`9.80(m/s ^{2} ) TIMES0.0229-0.179=0.0454(m/s ^{2} )실험 1, 2, 3의 그래프 첨부:[3] 결과 및 토의[1. 질문에 대한 토의]질문 1. 가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도 운동의 가속도는 의미 있는 결과인가? 그 이유는 무엇인가?가속도 그래프를 그려보면 다음과 같이 나타난다.위 그래프에서 가속도가 급격하게 달라지는 구간은 충돌 후 급격하게 속도가 변하는 구간으로 이 구간은 실험 결과를 분석할 때 제외해 주어야 한다.충돌 후 급격한 변화가 있는 구간을 제외하고 오른쪽으로 진행하는 구간인a_forward ` = {Delta v} over {Delta t} = -0.0415 (m/s2) , 왼쪽으로 진행하는 구간은a_{backward} `= {Delta v} over {Delta t} = 0.0306 (m/s2) 의 값으로 측정된다.수평 상황에서 측정한 등가속도 운동의 가속도는 크기가 비슷해야 하고 그 차이가 0.02 (m/s2)이하라면 수평이 잘 맞는다고 볼 수 있다.하지만 실제 실험값의 차이는 약 0.07 가까이 나왔다. 이는 수평이 나올 때와 비교하면 차이가 0.05정도 난다.하지만, 실험값으로 가속도 그래프를 그렸을 때에는 차이가 잘 보이지 않고 가속도가 거의 일직선을 보인다. 따라서 거의 등가속도 운동을 했다는 것을 알 수 _k)실험으로 구한 마찰력f ^{(1)}의 값은 0.0183N이다.따라서 마찰력의 중력에 대한 비는 다음과 같다.{f ^{(1)}} over {mg} TIMES100= {0.0183N} over {0.5087`kg TIMES9.80`(m/s ^{2} )} TIMES100=0.367%부록의 마찰계수표를 참조하면 정지 마찰 계수가 운동 마찰 계수보다 항상 높다는 것을 확인 할 수 있다.정지 마찰 계수는 미끄럼 마찰과 같고, 운동 마찰 계수는 구름 마찰력과 같다고 보면, 바퀴 달린 수레의 구름 마찰이 미끄럼 마찰에 비해 현저하게 작아짐을 확인할 수 있다.질문 4. 실험 2에서 경사각theta ``는 몇 ° 인가? 이 각도에서sin ``theta ``approx theta``(단,theta ``는 radian 단위)의 근사식이 가능한가?cos `` theta ``는 1로부터 몇 %나 다른가?sin` theta`=`0.04596 이므로theta`=`arcsin(0.04596)=2.634 DEG=2.634 TIMES {PI} over {180 DEG} =0.04598(rad)sin` theta`=`0.04596와 위의 값을 비교하였을 때 거의 차이가 없으므로 근사식이 가능하다.{cos theta} over {1} TIMES100= {0.9989} over {1} TIMES100=99.89이므로cos theta는 1로부터 0.11% 정도 다르다.질문 5. 속도 대 시간의 그래프에서 볼 수 있는 데이터 점들은 직선에 가깝다고 할 수 있는가?충돌 직후의 급격한 변화를 제외하고 실제로 그린 실험 2 그래프에서 보이는 것과 같이 데이터 점들은 직선에 가까운 1차 함수 형태를 띠고 있다. vt 그래프에서의 기울기는 가속도를 의미하므로 실험 2는 등가속도 운동이라고 추정할 수 있다.질문 6. 실험 1과 2에서 구한 마찰계수mu_k ^(1)과mu_k ^(2)를 비교하면 어떤 평가가 가능한가?실제 실험으로 구한 마찰계수를 비교하면{muk ^{(1)}} over {muk ^{(2)}} =난다.mu_k ^(1) 값과mu_k ^(2) 의 식에서 차이가 나는 값은 마찰력의 값과 각도theta였다.따라서, 위에서 계산한 것과 같이 마찰계수는cos` theta 값에 반비례하며, 마찰력 값에 비례한다.질문 7. (t_1 `,v_1 `), (t_2 `,v_2 `)로부터 계산한 평균가속도는a_av ``는 선형회귀법으로 구한 기울기bar{a}와 같다고 할 수 있는가? 어떤 값이 더 정밀한가?위에서 구한 평균가속도와 선형회귀법으로 구한 기울기의 비교값을 활용하면a _{av} `/` {bar{a`}} = {0.191} over {0.179` +-`0.000872} ``=1.06 ~ 1.07 이 되는 것을 확인할 수 있다.값은 1.06 ~ 1.07 사이의 값으로 평균가속도와 선형회귀법으로 구한 기울기 사이에는 거의 차이가 없다고 할 수 있다. 평균가속도를 구하는 방법은 적절한 두 지점을 설정하고 그 사이의 평균가속도를 계산하는 방법이지만, 선형회귀법으로 구하는 방법은 설정하는 지점의 범위까지 고려하는 방법이기 때문에 계산한 평균가속도보다 선형회귀법으로 구한 기울기가 더 정밀하다고 볼 수 있다.질문 8.a^theory `` 와bar {a} `을 비교할 때 얼마나 성공적인가?f ``=``mu_k `N ``의 식에서mu_k ``를 일정한 상수로 인정하는 근사법에 대해 어떤 평가를 하겠는가?위에서 계산한 상대오차 값을 활용하면,{a ^{theory} - {bar{a}}} over {{bar{a}}} = {0.179(m/s ^{2} )-0.179(m/s ^{2} )} over {0.179(m/s ^{2} )} =0 이다.따라서,a^theory `` 와bar {a} `은 동일한 값을 갖고 있고, 오차가 있어도 아주 미세한 오차만이 존재한다는 것을 알 수 있다.mu_k ``를 일정한 상수로 결정하기 위해서는 마찰력이 어떤 식에서도 거의 변화가 없다는 것을 증명해야하는데, 이 증명을 위하여 위에서 계산한 마찰효과와 중력효과의 비교 결과를 활용하겠다.위에서 구한 결과를 보면 다음 있다.

자연과학| 2022.06.12| 9페이지| 1,000원| 조회(122)

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물리학실험/물리학실험1 - 구심력 (아주대 A+) 결과보고서

결과보고서제목: 구심력[1] 이론질량이 m인 물체가 반경 r의 원주 상에서 속력이v이고 각속도가omega일 때, 원운동의 구심력은 다음 식과 같다.이때, 속력과 각속도의 관계식은v=r omega이다.F_{ r}=m { v ^{ 2} } over {r }=mr omega ^{ 2}이 구심력이 용수철에 대해 발생한다면 구심력이 작용하는 상태에서 용수철이 늘어난 길이를 측정하고, 정지상태에서 전 상황에서 늘어난 길이만큼 용수철을 늘어나게 하는 추의 무게를 측정하면 용수철의 복원력을 측정할 수 있다. 이 복원력은 다음 식과 같다. 이때, M은 추의 질량 (추 걸이가 존재한다면 추의 질량 + 추 걸이의 질량)과 같다.F=Mg이 실험에서 각속도를 측정하기 위해서는 정지상태에서 용수철이 늘어난 길이를 구하고 물체를 회전시켜 그 길이만큼 늘어났을 때의 각속도를 측정하면 된다.[2] 측정값실험 1 (일정한 구심력,m 일정, 반경 변화)물체의 질량: m = 106.6g = 0.1066kg추의 질량: 20.8g = 0.0208kg 추 걸이의 질량: 5.0g = 0.005kgM = 0.0208(kg)+0.005(kg)=0.0258kg F = Mg = 0.25284N반경(r)(m)각속도(omega _{i})(rad/s) (5회)평균(omega _{av})(rad/s)표준편차(sigma _{w})(rad/s)F _{r} (mr omega _{av}^{2} )DELTAF`(F _{r} -F){DELTAF} over {F} TIMES100%{2 sigma _{omega}} over {omega} TIMES100%0.081) 5.412) 5.475.440.022360.25237N-0.00047N-0.19%0.8221%3) 5.434) 5.455) 5.440.095.095.175.1280.030330.25229N-0.00055N-0.22%1.183%5.135.115.140.104.874.854.8780.019240.25365N0.00081N0.32%0.7888%4.894.904.880.1145.09+5.17+5.13+5.11+5.14(rad/s)} over {5} `=`5.128 (rad/s)* 표준편차(sigma _{w}):{sqrt {sum _{1} ^{5} ( omega _{av} - omega _{f} ) ^{2}}} over {sqrt {4}}= 0.03033 (rad/s)*F _{r} (mr omega _{av} ^{2} ) =0.1066`(kg) TIMES0.09`(m) TIMES(5.128(rad/s)) ^{2} ``=``0.25229`N*DELTAF`(F _{r} -F) =0.25229`N`-`0.25284`N`=`-0.00055N*{DELTAF} over {F} TIMES100% ={-0.00055`N} over {0.25284`N} ` TIMES100`%`=`-0.22%*{2 sigma _{omega}} over {omega} TIMES100% ={2 TIMES0.03033`(rad/s)} over {5.128`(rad/s)} TIMES100`%`=`1.183%(3) 반경: 0.10m* 평균(omega _{av}) :{4.87+4.85+4.89+4.90+4.88(rad/s)} over {5} `=`4.878 (rad/s)* 표준편차(sigma _{w}):{sqrt {sum _{1} ^{5} ( omega _{av} - omega _{f} ) ^{2}}} over {sqrt {4}}= 0.01924 (rad/s)*F _{r} (mr omega _{av} ^{2} ) =0.1066`(kg) TIMES0.10`(m) TIMES(4.878(rad/s)) ^{2} ``=``0.25365`N*DELTAF`(F _{r} -F) =0.25365`N`-`0.25284`N`=`0.00081N*{DELTAF} over {F} TIMES100% ={0.00081`N} over {0.25284`N} ` TIMES100`%`=`0.32%＊{2 sigma _{omega}} over {omega} TIMES100% ={2 TIMES0.01924`(rad/ ( omega _{av} - omega _{f} ) ^{2}}} over {sqrt {4}}= 0.01581 (rad/s)＊F _{r} (mr omega _{av} ^{2} ) =0.1066`(kg) TIMES0.12(m) TIMES(4.4(rad/s)) ^{2} ``=``0.24765`N＊DELTAF`(F _{r} -F) =0.24765`N`-`0.25284`N`=`-0.00519`N＊{DELTAF} over {F} TIMES100% ={-0.00519`N} over {0.25284`N} ` TIMES100`%`=`-0.0205%＊{2 sigma _{omega}} over {omega} TIMES100% ={2 TIMES0.01581`(rad/s)} over {4.4`(rad/s)} TIMES100`%`=`0.7186%[4] 질문F1. 와F _{r}중 어느 값을 더 신뢰할 수 있는가?F 가F _{r} 보다 더 신뢰할 수 있는 값이다.F 값은 질량인 m만 실험에서 실제로 구한 값이고g는 잘 알려져 있는 값인 9.80m/s ^{ 2}을 사용하기 때문이다.F _{r} 값은mr omega로 구해지는데,m값과r, omega 모두 실험에서 구한 값을 사용하게되어 오차가 발생할 수 있는 변수가 많아진다.2. 반경(r)을 바꿔가면서 측정한 상대오차({DELTAF} over {F} TIMES100(%))는 반경 r과 어떤 관계가 있을까?{DELTAF} over {F} TIMES100(%)는DELTAF와F의 값에 따라 변화하는데, 이때F값은 0.25284N으로 일정하다. 따라서{DELTAF} over {F} TIMES100(%)는DELTAF의 값에만 변화한다는 것을 알 수 있다.DELTAF값은F _{r} -F와 같다. 따라서{DELTAF} over {F} TIMES100(%)는F _{r}에 따라 변화한다는 것을 알 수 있다.F _{r}은mr omega _{av}^{2} 와 같으므로F _{r}은 반경 r 값에 비례한다.따라서, 상대오차({DELTAF} over {F} TIMEqrt {5}} = 0.01000r=0.9m일 때, 표준오차 ={0.03033} over {sqrt {5}} = 0.01356r=1.0m일 때, 표준오차 ={0.01924} over {sqrt {5}} = 0.008604r=1.1m일 때, 표준오차 ={0.02302} over {sqrt {5}} = 0.01029r=1.2m일 때, 표준오차 ={0.01581} over {sqrt {5}} = 0.0070702 sigma _{omega} / omega4. 와DELTAF/F의 경향은 비슷한가? 비슷하다면 그 이유는 무엇인가?2 sigma _{omega} / omega는{2 sqrt {sum _{1} ^{5} ( omega _{av-}^{} omega _{f ^{}}^{} ) ^{2}}} over {w _{av} sqrt {4}}의 값이다. 따라서 이는 각속도의 평균값에 반비례한다고 할 수 있고, 각속도는 rad/s의 값을 나타내므로 각속도에 반비례한다는 것은 반경에 비례한다고 볼 수 있다.비록, 값에서의 결과값이 명확하게 딱 떨어지지 않았고, 반경 이외의 값들이 서로 달라서 비례하는지를 확인하기는 어렵지만, 가장 표준편차의 값이 유사하게 나타나는 r=0.08m 와 r=0.11m를 비교해보면 반경이 값에 비례하는 영향을 준다는 것을 확인할 수 있다.0.08(m)0.8221%0.11(m)0.9846%(r 값이 커질수록,2 sigma _{omega} / omega 값도 커진다.)또한,DELTAF/F는{mr omega _{av`}^{2} -Mg} over {Mg}의 값을 나타낸다. 따라서 이 값 역시 반경에 따라 달라지는 값이라고 할 수 있다.따라서, 두 값의 경향은 반경 r값에 영향을 받는다고 할 수 있다.하지만, 두 값은2 sigma _{omega} / omega은 각속도의 평균값에 반비례하지만,DELTAF/F 값은 각속도의 평균값의 제곱에 비례한다는 차이점을 가지고 있다. 이러한 차이점에 의해 명확하게 둘의 경향이 비슷한지를 알 수 없게 된다.[5] 토의위의 실험은 자체의 기울기와 같이 외부요소가 장치의 정확성에 영향을 줄 수 있으니 매번 수평을 확인해 주어야 했다. 하지만, 실험 전에는 수평인지 확인을 했지만, 후에는 수평인지 확인을 하지 않았으므로 장비가 돌아가는 중반에 수평이 깨져 결과에 영향을 주었을 수도 있다.실험 2 (일정한 반경,m 일정, 구심력 변화)반경 : r = 0.100m물체의 질량 : m = 0.1066kgM = 추의 질량 + 추 걸이의 질량추의 질량(kg)F=Mg(N)각속도(omega i)(rad/s)(5회)평균(omega av)(rad/s)F _{r}(mr omega ^{2})DELTA F(F _{r} -F){DELTA F} over {F} TIMES 100`%0.02080.252844.874.854.880.254N0.00116N0.459%4.894.904.880.03100.35285.815.735.760.354N0.0012N0.340%5.795.835.660.04150.45576.686.576.610.466N0.0103N2.26%6.616.626.56(1) 추의 질량: 0.0208kg＊평균(omega _{av}) :{4.87+4.85+4.89+4.90+4.88(rad/s)} over {5} `=`4.88 (rad/s)＊F _{r} (mr omega _{av} ^{2} ) =0.1066`(kg) TIMES0.100(m) TIMES(4.88(rad/s)) ^{2} ``=``0.254`N＊DELTAF`(F _{r} -F) =0.254N`-`0.25284`N`=`0.00116N＊{DELTAF} over {F} TIMES100% ={0.00116N} over {0.25284`N} ` TIMES100`%`=`0.459%(2) M=0.0310kg＊평균(omega _{av}) :{5.81+5.73+5.79+5.83+5.66(rad/s)} over {5} `=`5.76 (rad/s)＊F _{r} (mr omega _{av} ^{2} ) =0.1066`(kg) TIMES0.100(m) TIMES(5.76(rad.

자연과학| 2022.06.12| 9페이지| 1,000원| 조회(131)

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