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결과 보고서 실험8(물리진자)

(2)토의1.질문에 대한토의질문1중력가속도의 이론값은 9.8 이고 계산된 값은 식을 이용해서 로 만들어 준 뒤 계산해 보았을 때 9.774 라는 값이 나오게 되었다. 오차는 0.266%가 발생하였으며, 오차가 이론값에 대해 거의 없다고 본다.하지만 이러한 오차가 일어나게 된 요인으로는 막대를 밀어줄 때 20이내의 진폭으로 막대를 진동 시켰어야했는데 20를 약간 벗어남으로서 오차가 발생하게 된 것 같다. 실험을 진행할 때 실험방법에 나와 있는대로 정확하게 측정을 하게 된다면 오차율을 좀 더 줄일 수 있을 것 같다. 이러한 오차가 매우 작은 값이므로 측정 시 발생한 오차를 최대한 줄인다면 중력가속도의 값을 얻을 수 있을 것이다. 따라서 물리진자를 사용하여 중력가속도를 측정할 수 있다는 주장은 합당하다고 생각한다. 질문2.관성모멘트의 이론값을 식 을 통해서 구한 뒤에 주기를 통한 계산값을 식 exp = 로 구한 뒤 오차율을 계산해 보았을 때 –1.2 ~ 4.9%정도의 오차를 보이게 되었다. 그러므로 오차율이 적은 것으로 보았을 때 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다는 주장이 타당하다고 볼 수 있다.< 중 략>2.실험과정 및 결과에 대한토의이번 실험에서는 물리진자의 주기가 강체의 관성모멘트, 질량, 회전반지름에 따라 어떻게 달라지는지 확인 하고, 물리진자의 주기를 측정하여 중력가속도와 강체의 관성모멘트를 계산하여 측정값과 이론값이 일치하는 지를 확인해보았다. 실험1에서 막대에 중앙에서 한 칸씩 위쪽 구멍에 고정하며 무게중심으로부터 2cm 위쪽이 회전축이 되도록 하고 20이내의 작은 진폭에서 막대를 진동시킨 후 20초정도 데이터를 모아 각속도를 구하고 그 각속도를 이용해 로 주기를 구했다. 진동 막대의 최소진동주기는 8cm일 때 0.814s로 나오게 되었다.진동주기는 증가하다가 감소하는 경향성을 보였다. 실험을 할 때 20이내로 실험을 하게 되어있었는데 처음 실험을 진행할 때에는 20가 조금 넘어도 되는 줄 알고 실험을 진행했다가 측정값이 이상하게 나올 것 같아 20이내로 실험을 진행하였다.

자연과학| 2020.01.29| 8페이지| 1,000원| 조회(105)

물리실험, 아주대학교, A+

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결과 보고서 실험10(액체와 기체의압력)

2. 실험과정 및 결과에 대한 토의이번 실험에서는 유체 내에서의 깊이에 따른 압력변화와 기체에 대한 압력과 부피와의 관계를 확인해 보았다. 실험 1은 압력을 측정함으로서 보일의 법칙을 확인해보았는데, 1기압 부근에서의 기체는 근사적으로 이상기체 상태방정식을 만족하게 되는데 즉 식 을 성립하게 된다. 이때 온도가 일정할 경우에는 가 성립되며, 이것이 바로 보일의 법칙이다. 압력 센서에 주사기를 연결하여 20mL에서 10mL까지 압력을 주었다가 다시 20mL로 돌아옴으로서 잘 밀봉되어 있는지 확인을 한 뒤에 실험을 진행하게 되었다. 그리고 부피가 20mL상태에서 2mL단위로 점점 부피를 줄여나가면서 10mL까지 압력을 측정하고 기록하였다. 이때 측정한 P(압력)을 1/P로 나타내고 엑셀을 통해서 y축이 , x축이 1/P로 하여 회귀분석을 통해 기울기와 y절편을 구하게 되었다. 이때 얻은 y절편의 값을 y축인에 넣고 1/P는 0이라는 값을 넣어 분산형 그래프를 만들어 추세선을 그어 그래프를 완성시켰다. 기울기는 2165.6로 이를 통해서 1/P가 증가할 때마다 부피값이 얼마나 증가하는지 비율을 알 수 있다.

자연과학| 2020.01.29| 5페이지| 1,000원| 조회(106)

물리실험, 아주대학교, A+

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결과 보고서 실험2(컴퓨터를 사용한측정,온도변화)

(2) 결과 및 토의질문1시간상수란 최초값의 약 37%로 감소하는 시간의 의미를 가진다. 타우는 2s 이므로 3타우는 6s이다.5%일때의 시간은 5.3s 이고,0.7s의 차이가 있다. 1%일때는 8.2s 이고, 5타우는 10s이므로 1.8s의 오차가 발생했다. 식 (3)을 이용하여 계산을해보면 이므로 T=16.90이므로 우리가 측정한16.51과 약 0.39도 밖에 차이가 나지않는다. 1%일때도 이와 유사하게 계산을하면 이므로 T=15.89이므로 15.77과 0.12도밖에 차이가 나지않았다. 즉 1%일때가 오차율이 적었다. 질문2 실험을 시작할 때 32도 이상의 충분한 온도로 올린후에 물과 대기의 온도를 측정할 때 평형점에 도달하는 시간을 비교하기 위해서는 온도변화가 0도, 그래프로 보았을 때 온도가 급격하게 감소하다가 온도변화가 0도인 구간을 찾아서 (평평한 직선) 최초로 기울기가 0인 지점을 찾아 최고온도부터 최초로 기울기가 0인지점까지의 시간을 평형점에 도달하는 시간으로 측정하여 비교할수있다.<중 략>2. 실험과정 및 결과에 대한 토의실험1. 실험 1,2,3,4는 매우 비슷한 과정으로 실험을 하였다. 온도센서와 캡스톤이라는 소프트웨어를 통해 컴퓨터로 물이나 대기에서 평형 온도까지 도달하는 구간을 그래프를 통해 확인해보는 실험이였으며, 실험1은 물속에서 저어주면서 냉각을 시켜주었고, 실험2는 공기중에서 자연냉각을 시켜주었고, 실험 3은 공기중에서 강제 냉각(부채질을 해주면서) 시켜주었으며, 실험 4는 알코올온도계를 사용하여 자연냉각 시켜주었다. 그후에 시간상수를 알기위해서 평형온도에서부터 37% 에 도달하는시간을 측정하여 시간상수를 구하였다. 그리고 를 이용하여 각 %에 대한 온도를 구해주었다.여기서 37%일때는 시간상수 ()를 의미하였다. 실험 1에서는 최고온도가 34..20도였고, 최종온도는15.58도가나왔으며, 최종온도까지 측정시간은 52.2초(환산시간으로는 15.5초)가 나왔다.37%에 도달했을 때 ()(%)+ 식을 이용한결과 22.47도였다.

자연과학| 2020.01.29| 9페이지| 1,000원| 조회(112)

물리실험, 아주대학교, A+

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결과 보고서 실험5 (일과 에너지)

질문2.운동 마찰력은 물체가 운동중일 때, 그 물체의 로 일정한값을 가진다. 즉 운동마찰력은 최대정지마찰력보다 더큰외력을 가했을 때 바뀌게된다, 우리실험 결과 최대정지 마찰게수는 0.325가 나왔고, 운동마쳘력은 0.263이 나오게 되었다.이론상으로 최대정지마찰력이 운동마찰력보다 커야하기 때문에 우리는 우선 운동마찰력을 계산하였고 그후에 역으로 계산해 최대정지마찰력이 운동마찰력보다 크게 되게 만들었다.<중 략>2.실험과정 및 결과에 대한토의이번실험은 트랙위에 충돌 수레의 운동과 추를 이용해 마찰력과 운동에너지의 변화량, 위치에너지의변화량을 구해서 일 에너지 정리가 성립하는가를 알아보는 실험이다. 실험1에서는 트랙을 수평을 맞추고 추와 추걸이를 도르래에 걸어 도르래를 이용해 수레에 걸어 중력이 작용하게 한뒤에 그중력을 이용해 수레에 가속도를 가해주었다. 실험1은 수레가 실에달린 추에의해 정력이 도르레 방향이 아닌 측정자가 직접 손으로 운동센서 방향으로 밀어 운동센서 방향으로 이동하다가 가속도가 점점 감소하면서 도르레 방향쪽으로 가속도가 증가하게되는 등가속도 운동을 관찰할수있게 실험을 하였다.

자연과학| 2020.01.29| 5페이지| 1,000원| 조회(102)

물리실험, 아주대학교, A+

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결과 보고서 실험7(관성모멘트)

(3)토의1.질문에 대한 토의질문1등각가속도란 회전하는 물체의 각가속도가 일정한 운동으로 회전하는 물체에 작용하는 돌림 힘인 토크가 일정할 때 물체의 질량과 관성모멘트가 달라지지 않는 것이다. 하지만 이 실험에서 측정자가 원반을 잡고 있다가 원반을 잡고 있던 손을 놓으면서 실험이 진행되는데 이 때 원반을 잡고 있던 손으로 인해서 약간의 힘이 측정값에 영향을 주고, 도르래에 감겨 있던 실들이 고르게 감겨있지 않은 상태에서 실이 풀리다보니 등각가속도 운동이라 보기 어렵다.질문2실을 도르래에 감을 때 겹쳐지게 되면 미세하지만 반지름에 영향을 주게 되고 또한 실이 풀리면서 겹쳐져 있던 실에 의해서 마찰력 때문에 일정한 속도로 실이 풀리지 않아 오차가 발생할 수 있다.<중 략>2.실험과정 및 결과에 대한 토의이번 실험에서는 각가속도와 토크를 측정하고, 이를 간접적인 방법을 통해서 관성모멘트를 측정한 결과를 이론적으로 계산한 결과와 비교함으로서 관성모멘트의 식을 확인하고, 축이 고정된 회전운동에서 토크가 관성모멘트와 각가속도의 곱으로 표시된다는 회전 운동방정식을 확인해보았다. 실험1에서는 2번의 실험이 이루어졌는데 (b)는 원반을 올리지 않은 상태에서 3단 도르래의 제일 윗부분인 작은 도르래에 실을 묶고 제일 밑에 가장 큰 도르래에 실을 감고, 추와 추걸이를 달아 3단 도르래의 각가속도를 측정하여 관성모멘트를 계산해보았다.

자연과학| 2020.01.29| 6페이지| 1,000원| 조회(102)

물리실험, 아주대학교, A+

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