물리 실험 보고서2. Rc 충·방전 회로 실험(수요일 3, 4교시)2조(작성자) 20165517 권준섭20132673 최병해20131227 이동철실험 제목쿨롱의 법칙 실험실험일시11/2학과기계공학부조2조보고서 작성자 이름권준섭[1]실험 목표회로 내에서 전하를 충·방전하는 축전기의 역할을 이해한다.[2]실험 이론1) RC 회로의 충전 과정에 대한 정량적 분석으로부터 알 수 있는 것RC 회로 에 단자 전압 V 의 전지를 연결 하면, 축전기 에는 시간이 t=0 일 때에는 전하가 없으나 이후로 전하가 급격히 충전되다가 시간이 흐를수록 서서히 증가하며 최종적으로 Q (=CV)의 전하량으로 충전된다. 마찬가지로 축전기 양단의 전위차도 시간에 대해 전하량과 같은 양상으로 변화하여 최종적으로 전지의 단자 전압과 같은 전위차에 도달한다. 한편, 회로에 흐르는 전류의 경우에는 시간이 t=0 일 때 v/R의 초기 전류 가 흐르고 처음엔 전류가 급격히 감소하다가, 시간이 흐를수록 서서히 감소하게 된다. 그리고 저항 양단의 전위차도 처음 전지의 단자 전압 V의 전위차로부터 전류와 같은 양상으로 감소한다.2)축전기의 전하량과 회로에 흐르는 전휴의 시간에 따른 변화축전기의 전하량은 시간 t=0 일 때 Q (=CV)이고 처음엔 급격히 감소하다가 시간이 흐를수록 서서히 줄어든다. 그리고 회로에 흐르는 전류도 시간이 t=0 일 때 V/R의 초기 전류가 흐르며 처음에는 급격히 감소하다가 시간이 흐를수록 서서히 감소하는 양상을 갖는다.[3]실험 과정1) 멀티미터를 이용하여 전지의 전압을 측정한다.2) 단자를 모두 제자리에 연결한다.3) [충전 실험] 방전스위치는 off에, 선택스위치는 on으로 하면서 카메라로 두 멀티미터의 디지털 화면을 동영상 모드로 촬영한다. 측정 전압이 더 이상 올라가거나 내려가지 않으면 촬영을 멈춘다.4) [방전 실험] 선택스위치는 off에, 방전스위치는 on에 두고 촬영한다. 측정 전압이 더 이상 내려가지 않으면 촬영을 멈춘다.5) τ=RC를 이용하여 계산한다.[4]실험전압충전방전시간(s)측정 전압(V)시간(s)측정 전압(V)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)006.6606.13-6.1310.616.3315.60-5.6021.195.5025.08-5.0831.715.0034.59-4.5942.174.5144.16-4.1652.594.1053.77-3.7762.983.6963.42-3.4273.333.3573.10-3.1083.643.0282.81-2.8193.932.7392.54-2.54104.182.48102.31-2.3110.34.212.3510.32.24-2.24114.452.22112.09-2.09124.661.99121.90-1.90134.861.85131.72-1.72145.021.64141.57-1.57155.181.49151.42-1.42ⓑ RC 회로의 시간 상수의 실험값과 이론값의 비교τ(실험)τ(이론){tau _{(이론)} - tau _{(실험)}} over {tau _{(이론)}} TIMES 100%10.3s9.97s-3.31%(2) 실험2- 저항: 99.7kΩ, 축전기: 200μFⓐ 축전기 양단과 저항 양단의 시간에 따른 측정 전압충전방전시간(s)측정 전압(V)시간(s)측정 전압(V)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)006.6605.13-5.13102.823.91103.17-3.17112.983.75113.00-3.00123,133.60122.88-2.88133.323.37132.76-2.76143,453.19142.61-2.61153.583.06152.50-2.50163.752.94162.40-2.40173.862.78172.27-2.27183.972.67182.18-2.18194.082.56192.09-2.09204.182.43201.98-1.9820.24.212.4120.21.90-1.90214.282.33211.82-1.82224.372.24221.72-1.72234.572.12231.65-1.65244.582.04(이론)} - tau _{(실험)}} over {tau _{(이론)}} TIMES 100%20.2s19.94s-1.30%(3) 실험3- 저항: 199.2kΩ, 축전기: 100μFⓐ 축전기 양단과 저항 양단의 시간에 따른 측정 전압충전방전시간(s)측정 전압(V)시간(s)측정 전압(V)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)006.6605.98-5.98102.574.15103.62-3.62112.773.95113.47-3.47122.953.77123.28-3.28133.133.59133.15-3.15143.313,42142.94-2.94153.463.26152.82-2.82163.623.10162.63-2.63173.762.96172.55-2.55183.902.82182.44-2.44194.022.70192.31-2.31204.162.56202.21-2.2120.44.212.4520.42.20-2.20214.282.43212.11-2.11224.392.33221.93-1.93234,502.21231.81-1.81244.602.12241.70-1.70254.702.02251.64-1.64ⓑ RC 회로의 시간 상수의 실험값과 이론값의 비교τ(실험)τ(이론){tau _{(이론)} - tau _{(실험)}} over {tau _{(이론)}} TIMES 100%20.4s19.92s-2.41%(4) 실험4- 저항: 199.2kΩ, 축전기: 200μFⓐ 축전기 양단과 저항 양단의 시간에 따른 측정 전압충전방전시간(s)측정 전압(V)시간(s)측정 전압(V)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)축전기 양단(ΔVC)저항 양단(ΔVR)006.6605.13-5.13303.413.25302.52-2.52313.503.26312.45-2.45323.573.20322.40-2.40333.633.05332.35-2.35343.713.00342.29-2.29353.772.93352.23-2.23363.832.87362.19-2.19373.902.80372.156411.94-1.94424.172.52421.90-1.9042.44.212.5042.41.89-1.89434.272.48431.85-1.85444.332.35441.77-1.77454.372.30451.73-1.73ⓑ RC 회로의 시간 상수의 실험값과 이론값의 비교τ(실험)τ(이론){tau _{(이론)} - tau _{(실험)}} over {tau _{(이론)}} TIMES 100%42.4s39.84s-6.43%(5) 충전 과정에서의 축전기의 전하량과 회로에 흐르는 전류의 시간에 따른 변화ⓐ축전기의 전하량의 시간에 따른 변화 그래프가로축:t, 세로축:μCⓑ회로에 흐르는 전류의 시간에 따른 변화 그래프가로축:t, 세로축:μA(6)방전 과정에서의 축전기의 전하량과 회로에 흐르는 전류의 시간에 따른 변화율ⓐ축전기의 전하량의 시간에 따른 변화 그래프가로축:t, 세로축:-μCⓑ회로에 흐르는 전류의 시간에 따른 변화 그래프가로축:t, 세로축:μA[5]결과 분석 및 오차 논의ⅰ.결과 분석1.실험 1실험 1에서는 회로에 저항 99.7kΩ과 축전기 100μF를 연결하여 충전시와 방전시의 축전기의 양단과 저항 양단에 각각 걸리는 전압을 측정하였다.충전시 축전기에 걸리는 전압은 0V에서 시작해서 점차 증가하여 10.3초일 때 전지의 전압의 63.2%가 충전되었다.방전시 축전기에 걸리는 전압은 6.13V에서 시작해서 점차 감소하여 10.3초일 때 6.13V의 36.8%로 방전되었다.τ의 이론값은 9.97초였으며 실험값은 10.3초로 -3.31%의 오차율을 보였다.2. 실험 2실험 2에서는 회로에 저항 99.7kΩ과 축전기 200μF를 연결하여 충전시와 방전시의 축전기의 양단과 저항 양단에 각각 걸리는 전압을 측정하였다.충전시 축전기에 걸리는 전압은 0V에서 시작해서 점차 증가하여 20.2초일 때 전지의 전압의 63.2%가 충전되었다.방전시 축전기에 걸리는 전압은 5.13V에서 시작해서 점차 감소하여 20.2초일 때 5.13V의 36.8%로 방전되었다.τ의 이론값은 19.94초였여 충전시와 방전시의 축전기의 양단과 저항 양단에 각각 걸리는 전압을 측정하였다.충전시 축전기에 걸리는 전압은 0V에서 시작해서 점차 증가하여 20.4초일 때 전지의 전압의 63.2%가 충전되었다.방전시 축전기에 걸리는 전압은 5.98V에서 시작해서 점차 감소하여 20.4초일 때 5.98V의 36.8%로 방전되었다.τ의 이론값은 19.92초였으며 실험값은 20.4초로 -2.41%의 오차율을 보였다.4. 실험 4실험 4에서는 회로에 저항 199.2kΩ과 축전기 200μF를 연결하여 충전시와 방전시의 축전기의 양단과 저항 양단에 각각 걸리는 전압을 측정하였다.충전시 축전기에 걸리는 전압은 0V에서 시작해서 점차 증가하여 42.4초일 때 전지의 전압의 63.2%가 충전되었다.방전시 축전기에 걸리는 전압은 5.13V에서 시작해서 점차 감소하여 42.2초일 때 5.13V의 36.8%로 방전되었다.τ의 이론값은 39.84초였으며 실험값은 42.2초로 -6.43%의 오차율을 보였다.# 위 네 실험을 통해 몇 가지를 정리해볼 수 있었다.1) 가장 오차가 켰던 실험은 실험 4였다. 실험 4의 경우 R*C의 값이 가장 크다는 특징이 있으므로 이를 통해 저항값이 커질수록, 축전기의 용량이 커질수록 오차가 커지는 경향을 보인다는 것을 알 수 있었다.2) 대체로 실험값이 이론값보다 컸다. 이것을 분석해본 결과 축전기의 전기 용량이 적혀 있는 값보다도 실제로는 더 크다는 사실을 도출해 낼 수 있었다.3)위 실험들의 오차의 절댓값이 거의 작은 것을 보아 키르히호프법칙을 통해 도출해낸 식TRIANGLE V _{C} =V(1-e ^{- {t} over {RC}} )와 τ=R*C라는 수식이 성립한다는 것을 알 수 있었다.ⅱ.오차 논의1)오차가 생긴 가장 큰 원인으로는 축전기에 적힌 전기용량의 값이 실제와는 맞지 않았기 때문이었다. 실제로 모든 실험값이 이론값보다 작게 나온 것으로 보아 실제 축전기의 전기 용량은 실제로는 더 컸던 것으로 예측된다.여기서 연산을 통해 실제 전기용량을 구해보니 1
물리 실험 보고서2. 쿨롱의 법칙 실험(수요일 3, 4교시)2조(작성자) 20165517 권준섭20132673 최병해20131227 이동철실험 제목쿨롱의 법칙 실험실험일시9/28학과기계공학부조2조보고서 작성자 이름권준섭[1]실험 목표두 대전체 사이에 작용하는 전기력을 정량적으로 측정한다. 이 과정에서 전기력을 경험하고 전기력을 정량적으로 설명하는 쿨롱의 법칙을 확인한다.[2]실험 이론#쿨롱의 법칙: F=k*Q₁Q₂/r²#각각 + Q 와 -Q 로 대전된 두 대전 판이 평행하게 배열 된 경우 이 두 대전판 사이에 작용 하는 전기력 은 위쪽 대전 판이 만드는 전기장 내에 아래쪽 대전 판이 놓인 것으로 간주 하고 다음과 같이 기술할 수 있다 . -> F = (- Q)E#평행한 두 대전판 사이에 작용하는 전기력의 계산1.F=-Q²/(2εA)=-(CV)²/(2εA)=-(εA/d)²(V)²/(2εA)=-εA(V)²/2d²2.U=0.5C(V)²=0.5(εA/d)(V)²=εA(V)²/2d이것을 편미분하면 F=-εA(V)²/2d²이 나온다.[3]실험값(1) 지름 125mm 원판 전극: A=0.01227m2ⓐ두 전극 사이의 간격: d=10mm전압(V)m(실험)(g)m(이론)(g){m(실험)-m(이론)} over {m(실험)} TIMES 100(%)30000.480.50-4.4735000.660.68-3.0340000.870.892.3045001.121.12050001.381.39-0.7255001.671.680.6060002.002.00065002.342.34070002.732.720.3775003.103.12-0.6580003.493.55-1.7285003.954.00-1.2790004,404.49-2.0595004.855.00-3.09100005.405.54-2.59ⓑ두 전극 사이의 간격: d=15mm전압(V)m(실험)(g)m(이론)(g){m(실험)-m(이론)} over {m(실험)} TIMES 100(%)30000.220.22035000.290.30-3.4540000.400.392.5045000.510.501.9650000.620.62055000.780.753.8560000.900.891.1165001.071.042.8070001.241.212.4275001.421.392.1180001.631.583.0785001.801.781.1190002.032.001.4895002.282.222.63100002.512.461.99ⓒ두 전극 사이의 간격: d=20mm전압(V)m(실험)(g)m(이론)(g){m(실험)-m(이론)} over {m(실험)} TIMES 100(%)30000.120.12035000.180.175.5640000.220.22045000.280.28050000.360.352.7855000.420.42060000.520.503.8565000.600.591.6770000.700.682.8675000.800.782.5080000.930.894.3085001.011.001.0090001.121.12095001.261.250.79100001.401.390.71(2) 지름 150mm 원판 전극: A=0.01767m2ⓐ두 전극 사이의 간격: d=10mm전압(V)m(실험)(g)m(이론)(g){m(실험)-m(이론)} over {m(실험)} TIMES 100(%)30000.710.72-1.4135000.940.98-4.2640001.241.28-3.2345001.631.611.2350001.981.99-0.5155002.382.41-1.2660002.902.871.0365003.323.37-1.5170003.913.91075004.474.49-0.4580005.025.10-1.5985005.715.76-0.8890006.466.46095007.117.20-1.27100007.787.97-1.92ⓑ두 전극 사이의 간격: d=15mm전압(V)m(실험)(g)m(이론)(g){m(실험)-m(이론)} over {m(실험)} TIMES 100(%)30000.340.325.8835000.450.434.4440000.570.57045000.710.72-1.4150000.880.89-1.1455001.071.07060001.331.283.7665001.531.501.9670001.761.741.1475002.021.991.4980002.312.271.7385002.592.561.1690002.902.871.0395003.193.20-0.31100003.513.54-0.85ⓒ두 전극 사이의 간격: d=20mm전압(V)m(실험)(g)m(이론)(g){m(실험)-m(이론)} over {m(실험)} TIMES 100(%)30000.180.18035000.240.24040000.300.32-6.6745000.390.40-2.5650000.470.50-6.3855000.580.60-3.4560000.700.72-2.8665000.830.84-1.2070000.950.98-3.1675001.111.12-0.9080001.261.28-2.4085001.431.44-0.7090001.601.61-0.6395001.781.80-1.12100001.971.99-1.02[4]결과 분석1. 실험 1↑실험1-1의 오차율 ↑실험1-2의 오차율←실험1-3의 오차율실험 1에서는 면적이 0.01227m2인 원판으로 실험을 하였고 두 원판 사이의 간격을 5mm씩 넓히면서 전압에 따른 쿨롱힘을 측정하였다. 각 실험마다 15번의 측정을 시행하였고 그때마다 전압을 500V씩 높여가며 실험하였다.실험 1-1의 평균 오차율은 -1.09%로 매우 정확한 수준으로 측정하였다. 실험 1-2의 평균 오차율은 1.57%로 이 또한 매우 정확했다. 마지막 실험 1-3의 평균 오차율은 1.73%로 실험은 정확했음을 알 수 있었지만 가장 큰 오차율을 보였다.위 실험을 통해 쿨롱의 법칙에 의해 도출해낸 식m=- {epsilon _{0} A( TRIANGLE V) ^{2}} over {2d ^{2}}이 성립한다는 것을 알 수 있었다.흥미로운 부분은 전극 사이의 간격이 넓어짐에 따라 m(실험)값이 m(이론)값보다 커지는 경향을 보였다는 것이다. 실험 1-1의 오차율은 전부 음수였던 것에 비해 실험 1-2의 오차율을 전부 양수였다. 이것은 이론값으로부터 추정한 d의 증가에 따른 m의 감소 정도가 실제에선 크지 않았던 것으로 보인다.또한 오차율이 간격이 넓어짐에 따라 커지는 것을 볼 수 있었는데 이것은 간격이 커짐에 따라 또 다른 힘의 변수가 생길 수 있었다고 생각하며, 위의 m(실험)값이 m(이론)값보다 커지는 경향의 이유 또한 원인의 일부였다고 볼 수 있다.2. 실험 2↑실험 2-1의 오차율 ↑실험 2-2의 오차율↑실험 2-3의 오차율실험 2에서는 면적이 0.01767m2인 원판으로 실험을 하였고 두 원판 사이의 간격을 5mm씩 넓히면서 전압에 따른 쿨롱힘을 측정하였다. 각 실험마다 15번의 측정을 시행하였고 그때마다 전압을 500V씩 높여가며 실험하였다.실험 2-1의 평균 오차율은 -1.07%로 매우 정확한 수준으로 측정하였다. 실험 2-2의 평균 오차율은 1.26%로 이 또한 매우 정확했다. 마지막 실험 2-3의 평균 오차율은 -2.20%로 실험은 정확했음을 알 수 있었지만 이번에도 마지막에 가장 큰 오차율을 보였다.위 실험을 통해 쿨롱의 법칙에 의해 도출해낸 식m=- {epsilon _{0} A( TRIANGLE V) ^{2}} over {2d ^{2}}이 성립한다는 것을 알 수 있었다.이번 실험에선 실험 1과는 다르게 마지막 측정에서 평균 오차율이 음수를 기록하였다. d가 증가함에 따라 m(실험)이 m(이론)값에 대해 작은 상태에서 거의 비슷해지다가 다시 작아지는 경향을 보였다.이 실험에서도 오차율의 정도가 d가 증가함에 따라 증가하는 모습을 보였는데, 이것은 위 실험과 같은 이유로 발생한 결과라고 생각한다.[3]결과 분석*오차가 발생한 원인1) 원판간의 수평을 맞추었지만 역시 그 부분에 대해서는 완벽할 수 없었으므로 그 과정에서 오차가 발생했다고 볼 수 있겠다.2)전압이 7000V를 넘어감에 따라 전압이 정확한 수치를 유지하지 않는 상황이 발생하였다. 전압의 값이 크게 흔들리는 동안 m의 값도 미미하지만 움직였으므로 이것이 오차의 가장 큰 원인이었다고 생각한다.3) d의 값 측정 또한 미세하게 부정확했다고 볼 수 있다. 그랬기에 수치 대입 값과 실험값에서 차이가 있었다고 볼 수 있다.4)저울이 부정확했던 상황이 종종 있었다. 아무런 변화도 없는데 수치가 올라가거나 내려가거나 하는 상황이 있었던 점으로 미루어보아 저울의 값 또한 정확하지 않았을 수 있다.[4]결론이 실험은 원판의 면적과 원판 사이의 거리의 변화에 따른 쿨롱힘의 변화를 관측하는 실험이었다. 실험 결과 실험값과 이론값의 차이가 거의 없었던 것으로 보아 쿨롱의 법칙으로부터 도출해낸 식m=- {epsilon _{0} A( TRIANGLE V) ^{2}} over {2d ^{2}}이 옳다는 것을 알아내었다.오차를 줄이기 위해서는 더욱 정확한 저울의 사용, 정확한 Power Supply의 사용, 정확하게 원판의 수평 맞추기, 정확히 d 측정하기 등이 있을 수 있다. 이것들을 더 정확히 할 수 있다면 오차가 거의 없이 실험할 수 있을 것이라 생각된다.
물리 실험 보고서9. 관성모멘트 측정(목요일 7,8교시)1조(작성자) 20165517 권준섭20165415 고성권20163834 김상우20163507 김영동실험 제목관성모멘트 측정실험일시5/19학과기계공학부조1조보고서 작성자 이름권준섭[1]실험값(1) 실험1- [2] 회전축의 마찰력을 질량으로 환산 측정*3단 도르래의 반지름: r= 0.848cm*추걸이의 질량: 5.53g*과정 (10)의 환산 질량: m'= 13.67(2) 실험2- [3] 3단 도르래를 포함한 회전축의 관성모멘트 측정*3단 도르래의 반지름: r =0.848*유효질량: m= 12.05*각가속도 측정회차12345678평균128.7629.1328.5827.7727.5128.0329.1527.7328.33229.9623.5723.3324.4723.8730.6931.0029.1227.00323.1131.1130.2528.1529.3330.1327.2427.7728.39평균--------27.91▶I _{(축+3단)}= 350.13g cm2(3) 실험3- [4] 원반에 수직하게 중심을 지나는 축에 대한 관성모멘트 측정*원반의 질량: M= 1413.5g*원반의 반지름: R= 11.3cm*3단 도르래의 반지름: r= 0.848*유효질량: m= 131.80*각가속도 측정회차12345678평균11.301.341.151.391.381.151.131.481.2921.311.321.251.321.111.261.161.331.2631.331.341.251.341.191.151.261.341.2641.341.331.241.271.201.101.341.261.2651.301.261.241.241.151.341.281.171.25평균--------1.27▶I _{(축+3단+원반)}= 86150.16g cm2▶I _{(원반)}= 85800.03g cm2▶I _{(이론)} ^{(원반)}= 90244.91g cm2▶오차율= 5.31%(4) 실험4- [5] 원반에 수직하게 중심을 지나는 축에 대한 관성모멘트 측정*링의 질량 M= 1231.0g*링의 안쪽 반지름: R1= 5.45cm, 링의 바깥쪽 반지름: R2= 6.25cm*3단 도르래 반지름: r= 0.848cm*유효질량: m= 191.23g*각가속도 측정회차12345678평균11.301.211.311.271.401.361.121.301.2821.281.281.281.291.141.351.311.291.2831.241.341.331.301.281.291.281.291.2941.331.301.301.281.281.271.291.261.2951.301.241.331.251.351.331.201.241.28평균--------1.28▶I_{ (축+3단+원반+링)}= 127018.56g cm2▶I_{ (링)}= I_{ (축+3단+원반+링)}-I _{(축+3단+원반)}= 40868.40g cm2▶I _{(링)} ^{(이론)}= 42324.86g cm2▶오차율= 3.44%(5) 실험5- [6]원반 지름을 따라 중심을 지나는 축에 대한 관성모멘트 측정*3단 도르래의 반지름: r=0.848cm*유효질량: m=101.78g*각가속도 측정회12345평균각가속도(α)1.971.991.981.951.971.97▶I_{ (축+3단+원반(지름))}= 42862.47g cm2▶I_{ (원반(지름))}= 42512.34g cm2▶I _{(원반(지름))} ^{(이론)}= 39296.60g cm2▶오차율= 8.18%[2]결과 분석결과 값이론 값오차율실험 385800.0390244.91g cm25.31%실험440868.4042324.863.44%실험542512.3439296.608.18%가장 먼저 시행한 실험 2에서는 축과 3단 도르래의 관성 모멘트를 알아보았다. 이 값은 약 350g cm2 으로 비교적 다른 실험값들보다 작아 실험 3, 4 5에 크게 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.실험 3에서는 회당 8번씩 총 5회의 실험을 거친 결과 각가속도 40개의 측정값의 평균은 1.27rad/s2가 나왔고 이를 통해 원반의 관성 모멘트가 85800.03g cm2 임을 계산해 내었다. 이것을 기존 원반 모양 물체의 관성모멘트를 계산해내는 공식인 1/2MR2 을 이용해 90244.91g cm2라는 이론값을 도출해 내었다. 따라서 오차율은 5.31%가 된다.실험 4에서 각가속도 40개의 측정값의 평균은 1.28rad/s2가 나왔고 이를 통해 원반의 관성 모멘트가 40868.40g cm2 임을 계산해 내었다. 이것을 기존 링 모양 물체의 관성모멘트를 계산해내는 공식인 1/2MR2 을 이용해 42324.86g cm2라는 이론값을 도출해 내었다. 따라서 오차율은 3.44%가 된다.실험 5에서 각가속도 40개의 측정값의 평균은 1.28rad/s2가 나왔고 이를 통해 세워진 원반의 관성 모멘트가 42512.34g cm2 임을 계산해 내었다. 이것을 기존 링 모양 물체의 관성모멘트를 계산해내는 공식인 1/2MR2 을 이용해 39296.60g cm2라는 이론값을 도출해 내었다. 따라서 오차율은 8.18%가 된다.실험값 계산 시 중력가속도 g의 단위를 착각하여 9.8로 계산하는 오류를 범했지만 재차 980으로 바꿔서 계산한 결과 각 실험별로 10% 이내의 오차를 얻어낼 수 있었다.위 실험들은 표 내에서 전체적으로 모든 값들이 평균값에 모여 있어 편차가 적은 편이다. 특히 8개의 측정 중에서 가운데에 위치한 값이 비교적 더 정확한 값을 보여주었다. 실험 5에서는 5개의 값 모두 거의 같은 값을 보여주어서 상당히 정확한 측정이었음을 알 수 있다.따라서 병진운동과 회전운동을 통해 도출해낸 공식 mr2(g/rα-1)과 기존 과학자들에 의해 나온 공식 (1/2)MR2이 거의 일치함을 알 수 있었다.[3]결과 분석*오차가 발생한 원인1) 실험 전 미리 회전스탠드의 수평을 맞췄지만 중간에 이 회전스탠드를 옮기는 과정에서 수평이 틀어졌을 가능성이 있다. 이것은 무시하지 못할 오차를 만들었을 것이라 생각한다.2)추의 낙하 중에 비보존력인 공기저항이나 도르래의 마찰이 작용했을 가능성이 있다. 다른 실험에서도 도르래가 매끄럽게 돌아가지 않는 경우가 종종 발견되었는데, 이번 실험에서도 충분히 그랬을 것이라고 생각한다. 마찰이 작용했다고 가정하면 각가속도의 값이 작게 나올 수밖에 없고 각가속도가 작게 나오게 되면 관성모멘트 값이 크게 나오게 되는데, 실제로 실험 5에서 관성모멘트의 값이 크게 관측되었다.3) 2번에서 마찰에 의해 관성모멘트가 크게 관측되었다고 했지만, 실험 3, 4는 반대로 이론값보다 실험값이 작게 측정되었다. 이것은 아마도 유효질량 m이 지나치게 작게 측정된 것으로 보인다. 실제로 환산 질량을 구할 때 각가속도가 0이 되는 질량을 찾기란 거의 불가능했다. 왜냐하면 아주 짧은 시간에 추가 떨어지는 동안 각가속도를 측정할 수 있는 표본이 너무 적었고 낙하가 시작될 때와 낙하가 진행되고 있는 과정에서 측정한 각가속도의 값이 차이가 컸기 때문이다.그러한 이유로 환산질량이 크게 나와 버려서 유효 질량이 작게 측정되었으며 이 또한 정확성을 추구하기 너무 어려웠기에 이 과정에서의 오차가 가장 크게 발생했다고 생각한다.
1. 세기전환기의 시대적 배경 1881 사회보장법 시행 1895 최초의 공공 영화 상영 1900 지그문트 프로이트 <꿈의 해석> 발표 (정신분석학 창설) 1905 알베르트 아인슈타인 상대성이론 발표 1914 (6.28) 제1차 세계대전 발발 [정치적] : 민족주의 토대로 한 제국주의 [경제적] : 산업화에 따른 급격한 경제성장 & 도시화 [사회적] : 열악한 노동환경 & 제반 사회문제 [문화적] : 새로운 문명: 이동수단 발달(전신, 철도 등) 뢴트겐선, 라디오, 브라운관, 영화 발명 [정신사적] * 콩트: 실증주의 * 다윈: 진화론 * 프로이트: 정신분석학 (1900) * 아인슈타인: 상대성이론 (1905) * 니체: 니힐리즘 & 초인사상
2. 계몽주의란? ▶ 17·18세기 서유럽의 지적(知的) 운동/사상 ▶ 예술·철학·과학·정치의 혁명적 발전 초래 ▶ 인간 이성 = 지식의 원천 ▶인간의 지식은 계속 발전해 나갈 것(낙관) -> 인류의 지식 집대성, 보급 중시 3. 발생 배경 1) 18C = ‘혁명 시대’ * 프랑스혁명 (1789) * 영국 산업혁명 (18C 중반~) * 미국 독립선언 (1776) ->역사상 최초의 민주공화국 ▶ 근대 자본주의, 근대 시민사회 확립 2) 18C = ‘계몽 시대’ * 자연과학 발달->자연 관찰 & 정복->경제 & 산업 발전->지성 발전 * 사회 변혁-> 높아진 시민의식 - 개인 존중, 인간 중심의 사고 - 전통적 권위 배척 (기독교 신앙, 신학, 왕권 배척)
RC회로 충 방전 실험 보고서
9-2.세기전환기모더니즘1
