결과보고서제목 : 구심력[1] 측정값 및 결과실험 1 (일정한 구심력, 일정한m, 반경 변화)물체의 질량 : m = 106.4g추의 질량 : M = 55.5gF``=``M`g``= 543.9g BULLET m/s ^{2}반경(r)각속도(omega i)(rad/s) (5회)평균(omega av)(rad/s)표준편차( DELTA omega )F _{r}(g BULLET m/s ^{2})(mr omega _{av} ^{2})DELTA F(F _{r} -F){DELTA F} over {F} TIMES 100`%{2 DELTA omega } over {omega } TIMES 100%19cm5.03 5.085.07 5.055.055.0560.019516.784-27.116-4.99%0.75%18cm5.10 5.095.16 5.125.145.1220.029502.450-41.450-7.62%1.13%17cm5.27 5.315.30 5.275.335.2960.026507.325-36.575-0.07%0.98%16cm5.63 5.635.68 5.675.665.6540.023544.2180.3180.01%0.81%15cm5.70 5.765.75 5.745.705.7400.039525.844-18.056-3.32%1.36%주의 : 단위 기록계산:F=55.5 TIMES 9.8g BULLET m/s ^{2} =543.9g BULLET m/s ^{2}w _{av}w _{av} = {5.03+5.08+5.07+5.05+5.05} over {5} rad/s=5.056rad/s(r=19cm)w _{av} = {5.10+5.09+5.16+5.12+5.14} over {5} rad/s=5.122rad/s(r=18cm)w _{av} = {5.27+5.31+5.30+5.27+5.33} over {5} rad/s=5.296rad/s(r=17cm)w _{av} = {5.63+5.63+5.68+5.67+5.66} over {5} rad/s=5.654rad/s(r=16cm)w _{av} = {5.70+cm)F _{r=i}F _{r=0.19m} =106.4 TIMES 0.19 TIMES 5.056 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =516.784g BULLET m/s ^{2}F _{r=0.18m} =106.4 TIMES 0.18 TIMES 5.122 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =502.450g BULLET m/s ^{2}F _{r=0.17m} =106.4 TIMES 0.17 TIMES 5.296 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =507.325g BULLET m/s ^{2}F _{r=0.16m} =106.4 TIMES 0.16 TIMES 5.654 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =544.218g BULLET m/s ^{2}F _{r=0.15m} =106.4 TIMES 0.15 TIMES 5.740 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =525.844g BULLET m/s ^{2}DELTA FDELTA F=(516.784-543.9)g BULLET m/s ^{2} =-27.166g BULLET m/s ^{2} (r=19cm)DELTA F=(502.450-543.9)g BULLET m/s ^{2} =-41.450g BULLET m/s ^{2} (r=18cm)DELTA F=(507.325-543.9)g BULLET m/s ^{2} =-36.575g BULLET m/s ^{2} (r=17cm)DELTA F=(544.218-543.9)g BULLET m/s ^{2} =0.318g BULLET m/s ^{2} (r=16cm)DELTA F=(525.844-543.9)g BULLET m/s ^{2} =-18.056g BULLET m/s ^{2} (r=15cm){DELTA F} over {F} TIMES 100%{DELTA F} over {F} TIMES 100%= {-27.116} over {543.9} %=-4.99%(r=19cm){DELTA F} over {F} TIMES 100%= {-41.450} over {543.9} %575} over {543.9} %=-0.07%(r=17cm){DELTA F} over {F} TIMES 100%= {0.318} over {543.9} %=0.01%(r=16cm){DELTA F} over {F} TIMES 100%= {-18.056} over {543.9} %=-3.32%(r=15cm){2 DELTA w} over {w} TIMES 100%{2 DELTA w} over {w} TIMES 100%=2 TIMES {0.019} over {5.056} TIMES 100%=0.75%(r=19cm){2 DELTA w} over {w} TIMES 100%=2 TIMES {0.029} over {5.122} TIMES 100%=1.13%(r=18cm){2 DELTA w} over {w} TIMES 100%=2 TIMES {0.026} over {5.296} TIMES 100%=0.98%(r=17cm){2 DELTA w} over {w} TIMES 100%=2 TIMES {0.023} over {5.654} TIMES 100%=0.81%(r=16cm){2 DELTA w} over {w} TIMES 100%=2 TIMES {0.039} over {5.740} TIMES 100%=1.36%(r=15cm)실험 2 (일정한 반경,m 일정, 구심력 변화)반 경 : r = 15cm물체의 질량 : m = 106.4g추의 질량(M)F=Mg(g BULLET m/s ^{2})각속도(omega i)(rad/s)(5회)F _{r}(mr omega ^{2})DELTA F(F _{r} -F){DELTA F} over {F} TIMES 100`%55.5g543.95.70 5.765.75 5.795.70omega av= 5.74525.84g BULLET m/s ^{2}-18.06g BULLET m/s ^{2}-3.32%25.7g251.863.63 3.673.59 3.623.66omega av= 3.634210.77g BULLET m/s ^{2}-41.09g BULLET m/s ^{2^{2} =543.9g BULLET m/s ^{2} (M=55.5g)F=25.7 TIMES 9.8g BULLET m/s ^{2} =251.86g BULLET m/s ^{2} (M=25.7g)w _{av}w _{av} = {5.70+5.76+5.75+5.79+5.70} over {5} rad/s=5.74rad/s(M=55.5g)w _{av} = {3.63+3.67+3.59+3.62+3.66} over {5} rad/s=3.634rad/s(M=25.7g)F _{r}F _{M=55.5g} =106.4 TIMES 0.15 TIMES 5.74 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =525.84g BULLET m/s ^{2}F _{M=25.7g} =106.4 TIMES 0.15 TIMES 3.634 ^{2} g BULLET m/s ^{2} =210.77g BULLET m/s ^{2}DELTA FDELTA F=(525.84-543.9)g BULLET m/s ^{2} =-18.06g BULLET m/s ^{2} (M=55.5g)DELTA F=(210.77-251.86)g BULLET m/s ^{2} =-41.09g BULLET m/s ^{2} (M=25.7g){DELTA F} over {F} TIMES 100%{DELTA F} over {F} TIMES 100%= {-18.06} over {543.9} %=-3.32%(M=55.5g){DELTA F} over {F} TIMES 100%= {-41.09} over {251.86} %=-16.31%(M=25.7g)[2] 토의1. 질문에 대한 검토1.F와 Fr중 어느 값을 더 신뢰할 수 있는가?F의 값을F _{r}의 값보다 더 신뢰할 수 있다.F의 값은Mg이므로 중력가속도g를 사용했기 때문에 저울의 계기오차와 유효숫자를 고려한 중력가속도g의 오차 밖에 없다. 반면에F _{r}은mr omega ^{2}으로 계산되어진 값으로서 저울의 계기오차와 반경r을`측정할 때 측정눈금의 계기오차가 있고 분홍색 원반의 평형점 위치를 정확하게 잡때에는 공기의 저항, 실험기구의 베어링에서 나타나는 마찰력이 실험 결과에 영향을 준다.2. 5회 측정한 Fr의 오차는 반경 r과 어떤 관계가 있을까?수학적으로 Fr의 오차와 반경 r의 관계를 추측한다면r의 상대오차는{계기오차} over {r} TIMES 100% 이므로 r이 작을수록 r의 상대오차가 커지고F _{r}의 오차도 커지게 된다.3. r,w 측정의 개별값에 대한 상대오차는 각각 몇%나 되는가? Fr의 오차에 가장 크게 기 여하는 변수는 무엇일까?r의 상대오차r=15cm 6.67%r=16cm 6.25%r=17cm 5.88%r=18cm 5.56%r=19cm 5.26%w의 상대오차W= 5.056rad/s 0.153%W= 5.122rad/s 0.286%W= 5.296rad/s 0.585%W= 5.654rad/s 0.655%W= 5.740rad/s 1.31%r값의 오차가omega 의 오차보다 훨씬 크다는 것을 알 수 있다. 그러므로F _{r}의 오차 값에는 r값이 더 크게 영향을 준다고 말할 수 있다.4. 2Δw/w ΔF/F 는 일치하는가? 일치한다면 그 이유는 무엇인가?2 TRIANGLE w/w와TRIANGLE F/F 는 일치하지 않는다.실험값만 보아도 다른 것을 알 수 있는데, 그 이유는 아래와 같이 설명할 수 있다.F _{r}=mr omega ^{2} 이다.F _{r}을 m, r,omega 에 대하여 변수 분리하여 각각 미분하면 3가지 식이 나온다.이때omega 에 대하여 미분하면omega 의 제곱이 미분되면서 2omega 가 되므로2 TRIANGLE w/w를 사용하였다.반면에TRIANGLE F/F는omega 말고도 m과 r의 영향을 받기 때문에 값이 달라진다.따라서2 TRIANGLE w/w와TRIANGLE F/F 는 다른 값을 갖는다.2. 실험과정 및 결과에 대한 검토이번 실험에서는 실험 장치를 능숙하게 다룰 줄 알아야 실험을 수월하게 진행할 수 있었다. 실험 과정에서는 측정 장치를 수평으로 맞추는 것과 물체와 용수철을 잇는 실, 물체와 추를 잇는 실의걸렸다.
결과보고서제목 : 액체와 기체의 압력[1] 측정값 및 데이터 처리실험 1 보일의 법칙부피V _{1} (mL)압력P (kPa)1/P (1/kPa)계산값V _{1} ` prime (mL)2099.80.0120.0718110.60.00917.9916123.70.008115.9614140.30.007113.9312161.50.006211.9410187.50.005310.11기울기:2124절편:-1.21그래프 첨부실험 2 깊이에 따른 물속의 압력깊이h`` (mm)압력P` (kPa)계산값P`` prime (kPa)099.299.24099.699.6480100100.07120100.4100.51160100.8100.94200101.4101.38240101.8101.81기울기:0.011그래프 첨부절편:99.15[2] 토의1. 질문에 대한 토의1. 실험 1의 분석에서V _{1}대 1/P의 그래프는 직선에 가까운가? 직선이라면 어떤 결론을 가능하게 하는가?-첨부한 그래프의 모양을 보면 점들의 추세선을 보면 직선에 가까움을 확인 할 수 있다. 그래프의 모양이 직선이라는 것은 y축에 대한 x의 비가 일정하다는 것, 즉 기울기가 일정하다는 것을 의미하며 x의 증가량대비 y의 증가량이 거의 일정할 것임을 알 수 있다.실험1에서는V _{1} =const {1} over {P} -V _{0}이므로y=x+a의 식과 대조하여 보면 x에 해당하는 값이 1/P이며 y에 해당하는 값은 부피(V _{1})이다. 직선의 성질을 이용하면 1/P의 변화량에 대한 부피의 변화량이 항상 일정할 것이다.2. 실험 1의 회귀분석에서 절편은 얼마인가? 이에 대한 해석은?-절편은 -1.21이다.V _{1} =const {1} over {P} -V _{0} 의 식에서 절편은-V _{0}이므로V _{0}은 1.21이다. 이를 해석하면1/P가 0일 때, 즉 압력이 무한히 커졌을 때의 부피값이 1.21mL가 될 것이다.3. 실험1의 회귀분석에서 기울기로부터 무엇을 알 수 있는가?-1/P가 커질수록 부피의 값이 증가한다. 즉 P(압력)이 작아질수록 부피는 증가할 것이다. 이는 보일의 법칙(일정온도에서 기체의 압력과 그 부피는 서로 반비례한다는 법칙)의 내용과 일치한다. 주사기의 피스톤을 이용해서 간단하게 생각해봐도 비슷한 결과를 얻을 수 있다. 한쪽 끝을 피스톤을 강하게 누를수록 압축되는 정도가 커져 부피는 줄어들 것이다.4. 실험 1의 측정에서 압력 측정의 재현성은 얼마나 좋은가? 반복해서 측정했을 때의 오차 범위를 %로 표현하면 된다.-실험 시작 전에 주사기의 밀봉상태를 점검하기 위해 5차례정도 주사기 부피를 20mL에서 10mL까지 압축시키며 측정해 보았는데, 97.7, 97.5, 97.6, 97.7, 98.1의 값을 얻었으며 이 값들의 평균값은 97.72이다. 실험에서 사용한 값은 99.8이었으므로 오차는 0.021%정도로 매우 미미하다.5. 실험 2의 회귀분석에 대해 기울기와 절편의 값에 대해 검토하십시오. 식 (1)이 확인되었다고 할 수 있는가?-실험 2의 식은P prime =P _{0} + rho gh의 식이고 기울기는 0.011, 절편 값은 99.15이다. 기울기는 앞에서 살펴본바와 같이 h가 x값으로 설정되었으므로 h값의 변화에 따른 압력의 변화이다. 절편 값이 의미하는 것은 h값이 0일 때 압력의 값을 의미하며 h가 0이라는 것은 유체안의 압력이 가해지지 않은 대기압만 존재하는 상황이라고 볼 수 있다.(실제 표준대기압과는 다소 차이가 있다.) 실험 1에서의 부피가 20mL일 때, 압력을 가하지 않은 상태이므로 이때의 값 99.8과 99.15는 거의 비슷한 값을 보인다.이렇게 식(1)의 검토를 할 수 있다.2.실험과정 및 결과에 대한 토의-액체와 기체의 압력 실험을 수행하였다. 실험은 압력센서를 이용해서 보일의 법칙의 식에 데이터 값이 어느 정도로 일치하는가를 살펴보고, 유체 안에서 깊이에 따른 압력의 변화를 마찬가지로 압력센서로 측정하는 실험이었으며 , 실험으로 얻은 모든 데이터 값을 종합하여 그래프로 나타내어 보았다.그래프를 선형회귀법으로 구하면 추세선이 나타나는데, 이 추세선이 직선 형태를 나타냄을 첨부한 그래프에서 확인할 수 있었다. 보일의 법칙은 일정한 압력조건에서 압력과 부피가 서로 반비례한다는 법칙이므로, 1/압력을 x축으로, 부피를 y축으로 두었을 때, 비례식이 되는(즉 직선 형태의 그래프) 어느정도 법칙에 부합하는 그래프를 얻을 수 있었다.그래프의 방정식을 얻어 그 그래프의 기울기와, 각각의 절편들이 무엇을 의미하는 가를 살펴보면 우선 기울기가 의미하는 것은 부피와 압력가 반비례 한다는 것, 그리고 압력과 유체의 깊이(h)가 비례한다는 것을 의미하며 절편의 경우 실험 1에서의 x절편은 V가 0이 되는 점, 즉 1/P는 굉장히 작아져 0에 수렴하고 압력의 경우에는 무한대로 발산하는 경우이며 y절편은 압력이 가해지지 않고 대기압만이 존재하는 상황일 것이다. 실험 2에서는 x절편이 압력이 0이 되는 점인데 식을 보면 x가 음의 실수가 되어야 0이되는 지점에 도달할 것이다. y절편의 경우에는 유체의 압력이 가해지지 않은 대기압만이 존재하는 상황에서의 압력값이다.
실험 제목: 현의 진동실험자: 201720069 이돈규담당 교수님: 김상열 교수님수강번호:x519조원:이돈규,김상겸,김재욱실험목적: 추와 추걸이를 실에 연결하고, 진동기를 사용하여 파동을 만들어 정상파를 형성하는 주파수를 측정하고, 진동기에 가까운 마디까지 배의 수와 지지대로부터 이 마디까지의 거리를 측정하여 파장을 구하고, 주파수와 구한 파장을 이용해 전파속도를 구한다. 현의 장력과 질량의 선밀도로부터 현을 전파하는 파동의 전파속도를 구한다.v=f lambda 로 구한 전파속도와v= sqrt {{F} over {mu }} 로 구한 전파속도를 비교한다.실험에 관련된 이론이나 원리:①현의 진동: 줄에서의 정상파는 양끝과 고정점이 마디가 되는 정상파로, 줄의 양끝을 고정시키고 줄의 중간지점을 진동시키면 줄 전체가 하나의 구간을 이루는 정상파가 생긴다. 이러한 진동을 기본 진동이라 하며 이때 나오는 소리를 기본음이라 한다. 줄을 2구간, 3구간으로 나누어 진동시키는 것을 배진동이라 한다. 진동수는 줄에서의 파동 속도와 줄의 길이, 굵기에 의해 정해진다. 따라서 줄을 당기는 힘(줄의 장력)을 크게 하여 조율하면 파동의 속도가 증가하여 진동수가 높아진다.②정상파: 파동이 진행하다가 반사되어 돌아오는 파와 중첩되어 제자리에서 진동하는 것처럼 보이는 파동이다. 진동의 마디점과 마루, 골의 위치가 고정된 파동으로, 진행파와는 달리 진동하지 않는 마디점이 고정되어 관찰되며 최대로 진동하는 지점이 마루와 골을 반복하며 나타난다. 현악기 등에서 흔히 볼 수 있는데, 양 끝단이 고정된 현을 진동시켰을 때 전체 현의 길이를 반파장의 정수배로 하는 정상파가 나타나게 된다.- 볼록한 곳을 배, 오목한 곳을 마디라고 한다.- 정상파의 파장의 길이는 한쪽 마디부터 다른 쪽 마디 또는 한쪽 배부터 다른 쪽 배까지의 길이의 두 배이다.③현을 따라 전파하는 파동의 식→ 위치:s=Asin(kx- omega t) phantom{} ```(k`;`파수, omega `;`각진동수)→k는 파수이고
결과보고서제목: 현의 진동201720069 기계공학과이돈규[1]측정값실험 1m=54.93`g : (추+추걸이)의 질량if _{i}(Hz)N _{i}L _{i}(m)lambda _{i} = {2L _{i}} over {N _{i}} (m)v _{i} =f _{i} lambda _{i}(m/s)158.531.551.03360.4527341.650.82560.23386.551.720.68859.514100.561.770.5959.30실험 2i실에 표시된길이( DELTA L) _{i}(m)m _{i}(추+추걸이)(g)f _{i}(Hz)N _{i}L _{i}(m)lambda _{i} = {2L _{i}} over {N _{i}}(m)11.00154.9358.531.551.03321.00475.218341.650.82531.00695.9010651.720.68841.007116.613661.770.590실에 표시된 길이의 평균 :( DELTA L) _{av} = {(1.001+1.004+1.006+1.007)} over {4} =1.0045m실의 질량 : (DELTA M ) =1.654 TIMES 10 ^{-4}Kg선밀도 : (mu ) ={DELTA M} over {DELTA L _{av}} = {1.654 TIMES 10 ^{-4} kg} over {1.0045m} =1.646590343 TIMES 10 ^{-4} Kg/m[2] 결과실험 1v의 평균값과 표준편차:평균값 :v _{av} = {60.45+60.23+59.51+59.30} over {4} =59.87m/s표준편차 :sigma = sqrt {{SIGMA (v-v _{avg} ) ^{2}} over {N-1}}#phantom{} ``= sqrt {{0.336+0.130+0.325} over {4-1}}#phantom{} ``=0.554075807실험 2im _{i}(kg)F _{i} =m _{i} g(N)v _{i} prime = sqrt {{F _{i}} over {mu }}(m/s)v _{i} =f _{i} lambda _{i}(m/s){v prime -v} over {v}10.0550.53957.2260.43-0.05320.0750.73866.9568.48-0.02230.0960.94175.6072.930.03740.1171.14483.3680.240.039[3]토의1. 질문에 대한 토의질문 1. 실험1에서 서로 다른 주파수에 대한 전파속도가 서로 일치하는가?실험 1에서 정상파가 이루어질 때의 주파수는 58.5, 83, 86.5, 100.5Hz 로 각각 주파수에 대한 전파속도는 60.45, 60.23 59.51, 59.30m/s 이다. 4개의 전파속도에 대한 평균과 표준편차를 구하여 실험 1에서의 전파속도는 59.87± 0.554075907m/s이다. 각각 주파수에 대한 전파속도는 이 범위에 모두 거의비슷하다. 따라서 서로 다른 주파수에 대한 전파속도가 거의 일치함을 알 수 있다. 전파속도는v _{i} =f _{i} lambda _{i} 로 구해진다.f _{i}는 주파수를 나타내고lambda _{i}는 파장을 나타낸다. 이 실험에서는 약간의 오차가 발생할 수 있는 조건아래 실험하였으나, 이를 무시하고v _{i}를 상수취급 할 경우 주파수와 파장은 반비례관계가 성립된다. 따라서f _{i}가 증가하면lambda _{i}는 감소하므로 항상 일정한v _{i}를 갖게 된다.질문 2-1. 추의 무게에 따라 실이 늘어난 길이의 평균값은 전체 길이의 몇 % 정 도 되는가? 실이 늘어나는 효과는 속도계산의 정밀도에 얼마나 영향을 미치겠는 가?실의 처음 길이는 1 m로 각각 실험결과 늘어난 길이는 0.001, 0.004, 0.006, 0.007m로 늘어난 비율은 0.1%, 0.4%, 0.6%, 0.7%이다. 늘어난 길이의 평균값은 0.0045m으로 평균값은 전체 길이의 0.45% 이다.실이 늘어나면 조건이 일정하지 않게 되어 속도가 원래 나와야 하는 속도와 비교해 미세하게 바뀌는 영향이 생긴다.질문 2-2. 실이 늘어나는 효과는 속도계산의 정밀도에 얼마나 영향을 미치 겠는가?속도 계산식에서 사용하는lambda _{i} = {2L _{i}} over {N _{i}}의 값은 추에 무게에 따라서 달라진다. 따라서 속도계산식v _{i} =f _{i} lambda _{i}에서 파장의 크기가 달라지므로 속도에 영향을 미친다. 하지만 이번 실험에서 추의 무게에 따라 늘어난 실의 길이는 우리가 갖고 있던 측정 장비인 줄자로 그 차이를 측정하기는 불가능하였다 따라서 그 차이가 이번 실험의 계산의 정밀도에 영향을 미친다고 볼 수 없다. 또한 실이 늘어나면 선밀도가 줄어들게 되어 항상 일정한 선밀도를 갖지 않는다. 그래서v _{i} prime = sqrt {{F _{i}} over {mu }}에 의한 속도 계산에 영향을 미친다. 하지만 늘어나기 전의 선밀도는{DELTA M} over {DELTA L} = {1.654 TIMES 10 ^{-4} kg} over {1m} =1.654 TIMES 10 ^{-4} Kg/m으로 늘어난 후의 선밀도1.646590343 TIMES 10 ^{-4} Kg/m으로 선밀도의 차이는0.135871818Kg/m 으로 매우 작은 값이므로 거의 0과 같다. 따라서 선밀도는 거의 영향을 주지 않는다.질문 3.v _{1}와v _{1} prime 의 계산 방법은 어느 것이 더욱 보편적으로 적용되는 방법인가?v _{i} =f _{i} lambda _{i}의 방법이 더욱 보편적으로 적용된다. 선밀도가 항상 일정한 것이 아니라 실의 장력에 따라 선밀도가 달라진다. 따라서v _{i} prime = sqrt {{F _{i}} over {mu }}을 사용할 경우 실의 장력이 달라질 때마다 선밀도를 측정해야 한다. 그러나v _{1}의 경우는 실의 장력과 선밀도에 관계없이 진동수와 파장의 길이를 구하면 전파속도를 구할 수 있기 때문에 보편적으로 적용된다.질문 4.v _{1}와v _{1} prime 은 서로 잘 일치하는가?실험 2에서v _{i} prime = sqrt {{F _{i}} over {mu }}로 구한 속도는57.22, 66.95, 75.60, 83.36m/s 이고,v _{i} =f _{i} lambda _{i}로 구한 속도는 60.45, 60.23, 59.51, 59.30m/s이다.v _{1}와v _{1} prime 의 오차 백분율은 -5.3%, -2.2%, 3.7%, 3.9%이다. 오차가 적은 것으로 보아 서로 일치한다고 할 수 있다.질문 5. 식(4)는 유도되는 과정에서, 실의 입자들의 진동에 대한 특정한 조건을 가정한다. 이것은 무엇인가?식(4)v= sqrt {{F} over {mu }}의 특정한 조건은 매질의 선밀도와 장력이 일정하면 파동의 전파속도는 일정한 상수가 되고, 서로 다른 주파수의 파동들이 같은 속도로 한 실의 내를 전파하면서 서로 중첩하고 간섭하는 것이 가능하게 된다는 것이다. 즉, 실의 입자는 균일하게 퍼져 있고 실의 입자와 입자 사이의 결합이 유연하여 힘을 받으면 잘 늘어나는 것을 가정한다.2. 실험과정 및 결과에 대한 토의이번 실험은 진동기와 실, 추를 이용하여 실에 전파하는 파동을 정상파가 형성되는 조건에서 파동의 주파수, 배의 수, 지지대에서 진동기에 가까운 마디까지의 거리를 측정하여 파동의 파장과 전파속도를 구해보고 또 현의 선밀도와 장력으로부터 전파속도를 구하였다. 먼저 진동기와 컴퓨터를 연결하여 지지대에 실을 묶고 또 다른 쪽은 추걸이에 묶었다. 지지대에부터 도르래까지 실이 수평이 되도록 높이를 조절하였고 지지대와 도르래까지의 실과 도르래부터 추까지의 실이 수직이 되도록 하였다. 첫 번째 실험은v _{} =f lambda _{} 을 확인하는 것이다. 추걸이에 추 50g을 올려서 실에 연결하고 진동기를 작동시켰다. 처음 진동기를 작동시켰을 때 실이 움직이는 거리가 조금이어서 정상파를 찾아내고 판단하기가 어려웠다. 주파수가 바뀌어도 그 크기의 차이가 별로 크지 않았기 때문이다. 시각으로 가능한 가장 위아래 높이가 큰 주파수를 찾아 정상파로 계산을 하였다. 배의 수가 3,4,5,6 일 때의 주파수, 지지대에서 마디까지의 거리를 측정하여lambda _{i} = {2L _{i}} over {N _{i}} 을 이용해 파장을 구하고v _{i} =f _{i} lambda _{i} 으로 전파속도를 구하였다. 실험 결과 다른 주파수에 대한 전파속도는 60.45, 60.23, 59.51, 59.30m/s로 4개개의 전파속도에 대한 평균과 표준편차는 59.87± 0.554075907m/s이다. 따라서 오차가 거의 없는 것으로 보아 전파속도가 거의 일치함을 알 수 있었다. 두 번째 실험은v= sqrt {{F} over {mu }}을 확인하는 것이다. 실험1의N,L을 토대로 추 0.055kg부터 시작하여 추의 질량을 20g씩 증가시키면서TRIANGLE L 을 측정하여 기록한다, 그리고 모든 측정이 끝나고 두 표시점을 잘라 표시점 사이의 실의 질량TRIANGLE M 을 측정한다. 자른 실의 질량을 측정하여 실에 표시된 길이의 평균과 실의 질량을 이용하여 선밀도를 구하였다. 실의 처음 길이는 1.910 m로 추의 무게에 따라 늘어난 길이는 각각 0.001, 0.004, 0.006, 0.007m로 늘어난 길이의 평균값은 0.0045m으로 평균값은 전체 길이의 0.45% 이다. 질량을 이용해 장력을 구하고
결과 보고서 3 구심력.hwp
