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물리학실험 4 결과보고서-힘의 합성과 분해

물리학 실험 1.[결과 보고서]힘의 합성과 분해.제출일 2001/7/13김정훈 조교님전자공학부 199920621시의환제목 : 힘의 합성과 분해[1] 측정값**실험 1iM (kg)F(N) - 계산X (mm)Fe (N)10.1001.02927.11.0720.1201.22532.51.2930.1801.81348.51.90F(N) 계산 값에서는 추의 무게를 더한 M을 사용하였습니다.** 실험 2.1회 측정측 정=154=25=91M1=0.055[kg]0.055[kg]Fe=0.45[N]계산Mag.= 0.539 [N]Mag..= 0.539 [N]******Fe = .5392회 측정측 정=163=37.5=1100.075 [kg]0.155[kg]Fe=1.24[N]계산Mag.= 0.735 [N]Mag.. =1.519[N]********실험 3횟수M [kg]( ‘)F [N]-계산Fx [N]M1 [kg]Fy [N] –계산10.065590.640.30.0650.6420.155271.521.40.0650.64[2] 데이터 분석실험1회X(m)F=Mg[N]k (N/m)Fe (N)Fe/F10.02711.02937.971.071.0420.03251.22537.691.291.0530.04851.81337.381.901.05평균*********37.68*****1.05% 오차 = (3.98% + 5.31% +4.80% ) / 3 = 약 4.70%실험 21회..(F1x, F1y, F2x, F2y 의 계산)F1x = F1cos=0.539*cos154 = -0.484= -0.484i NF1y = F1sin=0.539*sin154 = .236= 0.236j NF2x, F2y 도 마찬가지 방법으로 구하면F2x = 0.488i N ; F2y = 0.228j N 가 나온다.Frx, Fry, Fr, 의 계산은Frx = F1x + F2x -0.484i + 0.488i = +0.004i NFry = F1y + F2y 0.236j + 0.228j = 0.464j N= = 0.464 N= tan = 89.50FrFe25j = 1.140j N= = 1.25 N= tan = 66.23FrFe180-Fr / Fe/(180-)1.25 N66.231.24110801.010.602실험 3.횟수Fx [N]Fcos [N]Fx / FcosFy [N]Fsin[N]Fy / Fsin10.30.330.910.640.551.1621.41.251.120.640.690.93[3] 결과 및 토의질문에 대한 검토.질문1. Fe/Mg 의 평균값으로부터 용수철 저울로 직접 측정한 힘의 오차에 대해 검토하여라. Mg는 Fe보다 더 정밀하다. 왜 그런가.??Fe/Mg 의 평균값이 1.05로 약간의 오차가 발생하였다. 즉 Fe의 값이 오차가 발생한 만큼 크게 나왔다는 이야기 이다. 일단 Mg가 Fe보다 정확하다는 말의 의미는 오차를 계산할 때 분모에 Mg 값을 넣는다는 이야기 이다.즉, % 오차를 구할 때, 의 형태가 오차의 % 가 된다.이 의미는 오차의 기준이 되는 값을 Mg로 놓는다는 이야기이다. Mg에 대해서는 실험에서 측정할 값이 아무것도 없다. 추의 질량은 추에 명시되어 있고 g값은 문헌 값인 9.8 m/sec을 쓰면 되기 때문에 그냥 계산만 하면 된다. 반면, Fe 값은 용수철에서 우리가 측정한 값이다. 질문에서 정밀하다라는 의미의 기준은 문헌값에 있기 때문에 측정치인 Fe 값은 그 값보다 약간은 덜 정밀한 값으로 나오기 마련이다. 이런 사실을 염두하고 Fe 값을 보면 일단 용수철이 이상적이라고 가정을 한다면 그 이후에 나오는 오차에 대하여서는 일단 용수철 저울의 방향이 중력 중심의 방향과 평행하지 않을 경우이다. 만약 중력 중심의 방향과 용수철 저울의 방향이 평행하지 않다면, Verctor의 분해의 의미로 해석될 수 있다.즉 최대의 측정값은 중력 중심의 방향과 평행할 때 나오는데, 만약 중력 중심의 방향에서 벗어나 있다면 즉 verctor가 약간 벗어나 있다면 그 힘은 최대값에 그 사이 각에 대한 삼각함수 값을 곱해야 하므로 작게 측정 될 수가 있는 것 이다.한편 측정자 눈의 위치도 오차의 원인이 non-linear한 비 이상적인 용수철이 아니기 때문에 오차가 발생하는 것이다.다른 원인으로는 실의 무게의 간과도 오차의 원인이 될 수 있으며 긁힘, 눌림으로 인한 잘못된 추의 무게가 있을 수 있다. 또한 용수철의 관성도 간과할 수 없는데 추를 빨리 내려놓으면 그 관성 때문에 약간 더 많이 늘어나게 된다. 따라서 추를 내려 놓을 때에는 살며시 내려 놓아야 한다.질문2. 위에서 계산한 Fr/ Fe 와 의 값들을 어떻게 해석 하겠는가?일단 이 아니라 이다. Fr과 Fe가 크기가 거의 비슷하고 방향이 반대라는 것을 알 수가 있다. Fr은 서로 다른 힘의 F1과 F2를 벡터의 덧셈법으로 구한 힘이고 Fe는 저울을 사용해 측정한 합력이므로 Fr과 Fe가 크기가 거의 같고 Fe가 Fr 의 반대라는 것을 알 수 있다. 또 이 결과값으로부터 힘이 벡터라는 것을 알 수가 있으며 힘에 관해서는 벡터의 덧셈법칙을 만족한다는 것 역시 알 수가 있다.. 즉 힘이라는 것은 벡터의 덧셈법칙을 만족하는 벡터임을 증명하는 것이다. 이 결론을 응용하면 벡터라는 것은 방향이 반대일 경우 음의 부호가 붙기 때문에 덧셈이 증명되면 뺄셈법칙 역시 증명 된다고 할 수 있다.질문3. 이 실험에서 용수철 저울을 사용하여 Fe를 측정하였다. 용수철 저울의 오차는 Fr/Fe와 의 값에 얼마나 영향을 미치겠는가? 실험1에서 계산한 Fe/Mg의 값을 고려하여라.역시 이 아니라 이다. 용수철 저울의 오차는 Fr/Fe의 값과 의 값에 절대적인 영향을 미친다. Fr과 은 계산 값이다. 그러나 그 전에 측정값으로 계산된 값들을 적용하기 때문에, 예를 들면,F1x, F1y처럼 용수철에서 나온 측정치들을 갖고 계산한 값들이기 때문에. 질문 1에서 언급된 용수철의 오차의 원인등이 그대로 적용된다. 따라서 전에 실험한 오차의 전파가 이 실험에서 적용된다고 하겠다. 얼마나 영향을 미치는가를 보면 일단, Fr은 Frx와 Fry의 제곱의 제곱근이며, Frx나 Fry는 Fx1,과 Fx2, Fy1, Fy2에서 나온 값을 이용한다. . 합성전의 힘을 측정할 때 발생했던 오차가 전파되었다질문 4. Fx/Fcos 와 Fy/Fsin를 계산결과로부터 어떤 결론을 내리겠는가.?실제 x성분 Fx와 각을 이용한 측정치 Fcos는 그것을 위와 같은 분수로 취했을 경우 약 0.803과 0.609의 값들이 나와서 비교적 쉽사리 알 수가 없다. 그러나 Fy/sin를 취했을 경우 위의 분수식에 대입하면, 약, 1.007또는 1.008처럼 1에 아주 근접한 계산값을 구할 수 있다. X성분을 제외하고 y성분 계산 값만 보면 1에 가까운 아주 이상적인 실험이 됐다고 할 수 있다. X성분 값들은 Y성분 값들에 비해 비교적 오차가 크게 나왔다. 또한 위처럼 Fx가 Fcos와 거의 일치하고 Fy가 Fsin와 거의 일치하는 것을 볼 때, 어떤 힘이 있을 때 그 힘을 X성분과 Y성분으로 분해할 수 있음을 알 수 있다.[[결과 및 토의]]이번 실험은 당연히 알 고 있었던 힘의 합성과 분해를 실험을 통해서 확인을 하는 실험이었다. 벡터의 크기를 재고 각도를 재야 하므로 크기를 재기위해 용수철 저울을 사용하였고, 각도를 재기 위해 각도기를 사용하였다. 첫번째 실험에서는 용수철 저울의 용수철 상수값을 계산하는 실험이었다. 이 실험에서는 %오차()가 4.70%의 값으로 나왔다. 오차의 원인등은 실험시 용수철이 중력중심선 상과 정확히 평행을 이루지 못했던 것이 있을 수 있는데, 이렇게 용수철의 방향이 중력중심의 방향과 정확히 일치하지 않는다면, Vector의 합성의 기본 성질을 이용해 볼 때, 용수철이 제대로 값을 측정하게 될 때는 중력중심의 방향과 용수철의 방향이 일치 할 때인데, 만약 거기서 비뚤어지게 된다면 그 비뚤어진 각도만큼에 해당하는 삼각 함수 값을 곱해야 하므로, 삼각함수의 값이 –1~+1 인점을 감안하면 용수철의 측정값은 더 작은 값을 갖게 된다. 또한 영점 보정의 단계에서 매 측정시 보정을 해야하는데 그렇지 못하고 그냥 실험했던 것 또한 오차의 원인이 될 수 있다. 다른 오차의 원인들은 질문1에서 다루었기 때문에 생략 오차가 크게 나왔다. 도르래와 여러 측정기기들의 바닥에서의 높이가 같아 실들이 서로 부딪쳐 마찰로 인하여 움직이지 않는 불상사가 생겼다. 이때 약간 두드려 주기 했지만 그래도 용수철의 값은 이리 쳐주면 이런 값이 나오고 저리 쳐주면 또 다른 값이 나오기 때문에 매우 불안정 했다. 또한 도르래의 마찰역시 대단해 보였다. 추를 왼쪽추를 먼저 놓을 때의 값과 오른쪽 추를 먼저 놓을 때의 최종 위치가 다르게 나온 것이다. 오차의 원인등은 용수철의 측정 자체만 보면 질문1에서의 오차가 그대로 전파된다고 볼 수 있으며, 추가적으로 도르래의 큰 마찰로 인하여 실제 추의 무게에 대하여 F1, F2가 매우 유동적인 값을 보였다. 이상적인 도르래의 경우 마찰이 없어서 그냥 추의 무게만 으로 F1, F2가 계산되지만 이번 실험에서는 마찰이 매우커서 추의 무게와 마찰력의 합으로 계산이 되어야 할 것같다. 실험시 어느 쪽 추를 먼저 놓느냐에 따라 값이 다르게 나오므로 이는 도르래의 마찰로 인한 오차임을 알 수가 있고 따라서 이 과정에서 생긴 오차가 매우 큰 역할을 했다. 그러나 실험1은 비교적 주의를 집중해서 한 실험이기 때문에 오차가 거의 없었다. 그러나 약간만 소홀히 했더니 실험2에서 처럼 엄청난 오차가 나왔다. 또 실사이의 마찰도 위의 도르래의 마찰처럼 우리가 측정해야 할 값이 아닌 마찰력이 섞인 측정값을 나타내 이것도 오차의 원인이 되었다. 또 작은 원반과 실의 매듭사이의 마찰로 인해 유동적이지 못해서 엉뚱한 각도에서 멈추어 버리는 경우가 있는데 이는 대충 각도가 나올만한 곳에 미리 매듭의 위치를 옮겨 놓으면 어느 정도 오차를 줄일 수 있다.실험3의 경우는 분해된 성분을 x, y성분으로 나타내기 위해 직각을 맞춰야 하는데 많은 어려움이 있었다. 직각을 맞추는데도 눈대중으로 하기 때문에 여기서 오차의 개입여지가 매우 크다고 하겠다. 나머지 실사이의 마찰과 도르래의 마찰 원반과 실사이의 마찰 등의 원인은 실험2의 경우와 같다. 이 값들 역시 첫번째가 그래도 오차가 적게 나왔고 부분.

자연과학| 2010.09.29| 8페이지| 1,000원| 조회(412)

물리학실험, 힘의 합성, 힘의 분해

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오차의 전파와 고체의 밀도

물리학 실험 1.[결과 보고서]오차의 전파와 고체의 밀도.제출일 2001/7/9김정훈 조교님전자공학부 199920621시의환[1] 측정값 및 분석실험1 _ 물속 냉각온도 ( C )측정시간(t’)[s]환산 시간(’) [s]최고온도34.060.00000.0000최종온도24.5160.0000100.000037%28.0[28.015]75.000015.00001%24.6[24.595]143.000083.0000최대 변화율 =실험2 _ 공기중 자연 냉각온도 ( C )측정시간(t’)[s]환산 시간(’) [s]최고온도34.035.00000.0000최종온도26.7299.0000264.000037%29.4[29.401]115.000080.00001%26.8[26.773]287.0000252.0000최대 변화율 =실험3 _ 공기중 강제 냉각.온도 ( C )측정시간(t’)[s]환산 시간(’) [s]최고온도34.038.00000.0000최종온도26.2140.0000102.000037%29.1[29.086]63.000025.00001%26.3[26.278]126.000088.0000최대 변화율 =물의 온도 측정컴퓨터 :알코올 온도계 :공기중 자연 냉각평형 도달 시간 :질문실험1에서 최종온도 까지의 1%이내로 들어오는 시간은 5와 비교할 때 어느정도 일치하는가? 이러한 관점에서 식 (3)의 근사는 만족스러운가?실험1에서 1%로 들어오는 시간은 83초 였다. 이 시간과 5를 비교해보면 37%때즉, 1의 도달시간이 15초 이므로 5는 75초이다. 그러므로 약 8초의 차이를 보였다. 아마 시간에 비해 온도 간격이 매우 비 선형적이어서, 즉 어느 점의 기울기는 매우 크거나 작어 변화량이 매우 크기 때문에 나중에 시간으로 환산 했을 경우 오차가 날 확률이 매우 크다. 이런점을 감안하면 8초의 차이는 어느정도 작은 오차임을 알 수 있다. 또한 1%가 약 5라는 거지 정확한 1%일 때가 아니므로 정확한 실험이었다고 할 수 있다.물과 대기의 온도를 측정할 때 평형점에 도달하는 시간을 어떻게 비교하겠는가?물과 대기의 온도를 측정할 때 평형점에 도달한 온도가 틀리면 도달 시간을 비교해도 정확한 비교가 될 수 없으므로 두개의 최소값이 같은 양만큼 줄었을 때의 기울기 값을 비교하면 된다.알코올 온도계와 이 실험에서 사용한 온도 센서는 어느것이 더 빨리 반응하는가? 시간 상수는 온도계의 반응속도를 평가하는데 어떻게 유용한가?반감기 T를 시간상수 로 표시하는 식을 유도하여라.식(3)을 미분하여 온도변화율 식을 구하여라. 최대변화율은 어떻게 표현되는가? 이식으로 계산한 값은 실험 1,2,3,에서 측정한 최대변화율과 얼마나 잘 일치하는가?실험 1 : =-0.1266Mag. 0.127실험 2 : -Mag 0.063실험 3 : = 0.112*** 참고 문헌***Harris Benson : “University Physics (revised edition)”, Wiley . 기본적인 문헌 값과 그 측정 원리.두산 대 백과 사전 _ 마이크로 미터의 원리와 정의부분.Verberg Purcell : “CALCULUS “ , prentice hall : partial derivative(편미분) 부분. HYPERLINK "http://madang.ajou.ac.kr/~mplasma/exp.htm" http://madang.ajou.ac.kr/~mplasma/exp.htm 오차의 해석과 원리 식.

자연과학| 2010.09.29| 7페이지| 1,000원| 조회(167)

물리학실험, 물의 온도

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물리학실험 1 결과보고서 - 오차론

물리학 실험 1.[결과 보고서]오 차 론제출일 2001/7/6김정훈 조교님전자공학부 199920621시의환실험1.[1] 측정값I떨어진 거리Si (cm)Ti=(msec)시간의편차di (msec)편차의 제곱(msec)116181+19361213163+11315175+13169417186+24576514169+749611149-13169712156-63*************2156-6361011150-12144합계16212216평균162[2] 실험값 계산 및 결과.평균값 =162 (msec)표준편차 =15.69표준 오차 = 4.96(msec)반응 시간 = 162(msec){질문}만일 10번 대신 1000번을 측정한다면 결과는 어떻게 달라질 것인가? 또 평균의 표준 편차는 어떻게 달라질 것인가.?답] 1000번을 측정한다면 일단 표준오차를 구하는데 집단의 크기가 100배가 커지므로 당연히 1000번 측정후의 평균값이 더욱더 평균치에 근접하게 된다. 이는 평균 값에서 멀어지는 값이 나올 확률을 더욱더 최소화한다는 말과 일맥 상통한다.자기 자신의 반응 시간을 이용하여 다음을 계산해 보자. 시속 80km 로 차를 운전하고 있다고 하자. 갑자기 긴급 상황이 발생하여 차를 멍춰야 할 때 그것을 보고 브레이크를 밟는 순간까지 차가 움직이는 거리를 계산하여 m 로 나타내어라.S= vt + gt시속 80 km/h 22.22 m/ss = (22.22)(0.162) + (9.8)(22.22)=112.47764 (m)즉 위의 실험에서 나온 반응시간이 시속 80 km로 달리는 차에 브레이크를 밟는데 적용 됐다면 그 차는 112.47 m 를 공주거리로 달리게 된다.따라서 브레이크를 밟고 차의 초기 속도에 의한 힘으로 땅과 실제 마찰을 일으키며 나가게 되는 거리까지 계산한다면 차는 훨씬 더 많은 거리를 지난 후 정지하게 된다.[실험2] 자유낙하를 이용한 중력 가속도 측정[1] 측정값I가속도a (m/sec)편차di (m/sec)편차의 제곱di(m/sec)19.715+0.0290.00084129.713+0.0270.00072939.630-0.0560.00313649.943+0.2570.06604959.790+0.1040.01081669.823+0.1370.01876979.954+0.2680.07182489.263-0.4230.17892999.550-0.1360.018496109.483-0.2030.412090합계96.08640.410798평균9.686[2]실험값 계산 및 결과.평균값 = 9.686 (m/sec)표준편차 = 0.2136표준오차 = 0.06754 (m/sec)중력가속도=9.6860.06754 (m/sec)[질문에 대한 토의]어떤 물리량을 계산하기 위하여 사용한 수식이 근사식일 경우에 그 물리량은 ‘이론오차’를 갖게 된다. 식 (5) 는 평균속도를 사용하여 평균가속도를 계산한다. 이 두 번의 평균 과정 중 어떤 과정에서 이론오차가 들어가게 되는가?답] 이론오차도 계통오차의 한 종류임을 조교님의 홈페이지 오차론 강의 노트를 보면 알 수가 있다. 그리고 이론오차는 근사식을 사용할 경우 나타나는 오차이므로 이론에 대한 식에서 근사값을 사용하는 경우에 이론오차가 들어가게된다. 즉 시간을 중간값인 t/2로 하는 부분에서 이론오차가 들어가게 된다. 또한 v, t 처럼 평균값을 참 값처럼 사용하는 것 자체도 이론오차의 한 요인이 될 수 있다.측정한 중력 가속도의 범위에 알려져 있는 g 값이 들어가는가?답] 실험에 의한 값은 9.6860.06754 로서 최대 9.75354가 나왔다. 따라서 흔 히 알려져 있는 9.8보다 약간은 작지만 상당히 근접했다. 집단의 크기가 10번이라서 큰 오차가 나올 경우 그 오차가 평균값에 미치는 영향이 상당히 크기 때문에 9.8을 포함하지 못한 것 같다. 만약 1000번 정도 했으면 충분히 들었으리라고 본다.[[ 종합토의 ]]실험 1.일단 반응시간의 측정이기 때문에 이 실험에서의 참 값은 존재하지가 않는다. 예비 보고서에 있듯이 이번 실험은 생물 실험처럼 참 값이 존재하지 않는 실험이다. 따라서 측정하고자 하는 자신의 반응시간의 측정은 측정 집단의 크기가 클수록 보다 정확한 값에 근접하게 되는 것이다. 또한 표준 편차의 식에서 N 이 아닌 N-1로 나누는데 이는 실험이라는 과정에서 측정된 값의 표준편차 의미는 일반적인 참 값이 존재하는 경우의 표준편차와 다르게 해석되기 때문이다. 즉 실험에서의 표준 편차는 다음 번 실험값이 그 범위 안에 들 것을 관건으로 보고 있기 때문에 N 이 아닌 그보다 하나 적은 N-1로 나눈 것 이다.실험 과정 중에서 오차의 요인이 많았는데 자를 떨어뜨리는 데에도 지면과 90도를 이루지 않았다면 그것도 오차의 발생 원인이 될 수가 있으며. 실제로 잡았다 하더라도 눈금을 읽을 때에 손의 끝을 읽을 때 보는 사람의 눈 높이에 따라 손의 끝이 다르게 보여지게 된다.또한, 자주 반복하다 보면 어느 순간 한두 번쯤은 떨어뜨리는 사람의 타이밍을 읽게 된다. 이렇게 타이밍을 읽으면 보다 더 빨리 잡게 되는데 이 값은 오차를 가장 크게 일으키는 요인으로 작용하게 된다. 비슷한 경우로서 떨어뜨리는 사람이 잡는 사람의 타이밍을 예측하고 떨어뜨리는 경우도 오차를 아주 크게 발생시킨다고 할 수 있다.그리고 떨어뜨리는 경우에도 초기속도 ‘0’로 던진다고 할 수가 없는데, 실험을 해보니 알게 모르게 살짝 위에서 그냥 놓는 것이 아니라 약간 집어 던진다는 것을 알 수가 있었다.이 실험은 앞으로 하게 될 모든 물리학 실험에서 나오는 데이터를 처리하는 능력을 기르는 실험으로 보였는데 평균과 표준편차, 분산의 의미에서 다시 생각하게 되고 실험의 횟수가 그 실험의 정확도를 결정하는데 얼마나 많은 영향을 끼치는지 알게 되었다. 한가지 아쉬운 점은 자를 떨어뜨리고 잡는데 아무 도구가 없다는 것이었다. 떨어 뜨리거나 받는 사람의 위치를 맞춰주는 도구라도 있었음 한다. 떨어 뜨리는 순간도 사람의 손이기 때문에 그 위치가 유동적이다. 차라리 랜덤하게 자를 놓아주는 기계로 했으면 떨어지는 위치도 고정되고 잡을 때도 책상에 고정된 채 잡기만 하면 되니깐 더 좋은 실험이 되었을 것 같다.실험 2.실험 2는 중력가속도를 측정하는 실험으로 참 값이 존재하는 실험이다. 즉 9.80(m/sec)에 가깝게 나오는 실험이 정확한 실험이 되는 것이다. 또한 포토 게이트 라는 센서를 지닌 기구를 사용하는 실험이라 앞의 실험보다는 상당히 정확한 실험이 되었다. 그러나 투명판에서 측정해야 할 검은 막대가 실험에 필요치 않은 다른 것과 상당히 가까이 붙어 있고 또 불 필요한 검은 막대 사이에 껴있기 때문에 실험값이 이론 값보다 엄청나게 큰 차이를 보여 주는 잘못된 결과가 많이 나왔다. 이는 투명판이 조금이라도 옆으로 기울어져 떨어지거나 하면 우리가 측정해야 할 막대가 아닌 옆의 막대가 미리 또는 후에 센서에 읽혀지기 때문에 그 값이 이론 치인 9.80과 상당히 큰 차이를 보이게 된다. 그러나 일단 제대로 읽혀지면 그 실험값은 대부분이 9.5~9.8에 집중되어 있었다. 아마도 중력가속도가 줄어든 이유로는 실험실이 5층인 이유로 인한 높이의 증가가 만류인력의 법칙에 의해 지구의 중력 중심과 물체 사이의 반지름이 증가해서 미세하지만 그래도 5층이니깐 변화가 있을 것 같고 따라서 그 힘이 줄어 들었기 때문에 중력가속도가 약간 줄어들었을 것으로 예상된다. 다른 원인으로는 실험실이 진공상태가 아니기 때문에 물체가 떨어질 때 공기의 영향을 받게 되는데 따라서 물체를 떨어뜨릴 때 바로 위가 아닌 조금 위에서 떨어뜨려야 어느 정도 자유 낙하에 가깝게 된다. 만약 진공인 상태에서 실험했다면 보다 정확한 실험이 되었을 것으로 예상된다. 투명판이 진공이 아닌 곳에서 떨어지면 공기의 반대 때문에 중력에 반대되는 힘을 받게 된다. 따라서 중력이 약간 줄어들기 때문에 중력가속도가 줄어들게 된다. 아무래도 중력가속도의 실험치가 9.8보다 작게 나온 것은 실험실이 5층인 이유와 진공이 아니기 때문이 가장 크게 영향을 미쳤을 것으로 예상된다. 또한 중력중심에 수평이 아니게 떨어지게 했다면 그것도 오차의 원인이 된다. 수평이 아니면 중력에 대해 삐뚤어지는 힘을 받으므로 벡터해석을 이용하면 가장 지면에 수평이고 중력중심에 평행일 때 가장 큰 중력이 작용하게 되는데 수직이 아니라면 그보다 작은 값을 갖게 된다. 왜냐하면 벡터의 합성을 이용하면 하나의 벡터가 두개의 벡터로 나누어 질 경우 중심에서 벗어나 삐뚤어진 벡터는 원래의 벡터에 삼각함수를 곱해야 하므로 삼각함수의 값은 –1부터 +1 사이의 값이므로 지면에 직각일때의 값보다 작은 값이 나오기 때문이다.*** 참고 문헌***Jay L. Devore. : “Probability and Statistics 5th Edition” , Duxbury. “확률과 표본 집단에 관한 내용이 오차론에 적용될 때 그에 대한 표준 편차, 분산, 평균의 의미에 관하여 앞부분에 잘 나와있습니다.”Harris Benson : “University Physics (revised edition)”, Wiley . “힘과 가속도 벡터의 해석, 만류인력, 중력가속도, 공주거리에 관한 내용이 자세하게 서술되어 있습니다. 한글판 보다 더 깊게 설명되어 있습니다.”Rizzoni : “Priciples and Applications of Electrical Engineering” , Mc Graw Hill. “ 포토 게이트의 내부 핵심 부품인 수광, 발광, 적외선 LED에 관하여 기초적인 사항이 있습니다.” HYPERLINK "http://madang.ajou.ac.kr/~mplasma/exp.htm" http://madang.ajou.ac.kr/~mplasma/exp.htm 오차론의 종류와 표시방법등을 자세히 설명해 주셔서 감사합니다. ^^

자연과학| 2010.09.29| 7페이지| 1,000원| 조회(253)

물리학실험, 자유낙하

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유리공작 보고서

화학실험보고서1-1 유리공작[1] 실험 목적 및 개요유리는 화학 약품들에 닿았을 때 반응을 일으키지 않는다. 또한 특유의 투명성으로 인해 화학 실험을 하는 데에 있어 실험자는 시인성을 확보할 수 있다. 실험실에서 유리 기구가 많이 사용되는 것은 이 두가지의 장점이 매우 크기 때문이다. 앞으로 하게 될 유리 공작에서 우리가 실험 중 필요한 기구들을 만들어보기로한다.[2] 실험의 원리유리는 매우 다양한 조성을 가진 무정형의 고체이다. 유리는 등방성, 즉 물리적인 성질들이 모든 방향에서 동일하다. 이것은 유리가 온도에 상에 따라 모든 방향에서 균일하게 팽창한다는 것을 알려준다. 이것은 유리를 가공하는 데에 있어 큰 장점으로 볼 수 있다. 또한 유리의 강도는 매우 우수하고 ‘표면에 긁힘이나 다른 결함이 없다면’ 강철의 강도보다 뛰어나다.[3] 실험에 대한 고찰잘라낸 유리 막대의 중간 부분을 불꽃에 대고 그 부분을 무르게 하여 모양을 변형시키는 것이 실험의 목적이였다. 유리를 계속 돌려가며 골고루 열을 받을 수 있도록 했다. 그렇게 하다 보니 유리의 중간 부분이 물러지는 것을 눈으로 관찰할 수 있었다. 무르게 된 것을 눈으로 관찰했을 때 불꽃에서 유리를 빼서, 구부리거나 늘리는 작업을 했다. 하지만 유리는 생각대로 변형되지 않았다. 실패의 원인은 두가지로 분류할 수 있었다. 첫번째로, 불꽃에 닿는 유리부분을 돌려가면서 열을 골고루 받게 했음에도 불구하고 유리의 온도는 부분마다 달랐던 것이다. 그래서 무름의 정도가 차이가 나게 되고, 늘어나는 정도가 부분에 따라 달랐던 것이다. 두번째로, 유리를 무르게 하려고 불꽃을 가하는 중에 유리는 이미 변형이 되고 있었다. 불꽃에 접하는 부분이 열을 받아 무르게 되었고, 중력에 의해 유리가 아래라 계속 늘어지는 모습을 관찰할 수 있었다. 그것을 방지하려고 계속 유리를 돌렸지만 유리의 변형을 막을 수는 없었다. 만약 유리를 모든 방향에서 가열할 수 있으며, 가열되고 있는 유리의 모양을 잡아줄 수 있는 기기가 있었다면 실험은 성공적이었을 것이다.

자연과학| 2010.09.29| 3페이지| 1,000원| 조회(1,952)

유리공작, 화학실험

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