단진자 운동

소개글

단진자 운동의 실험에 대한 레포트입니다. (그림 포함)

목차

1. 목적
2. 이론 및 원리
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 분석 및 토의
6. 실험 후기
위와 같이 구성되어 있습니다.

본문내용

<목적>
본 실험은 실에 매달려 있는 구슬이 일정한 주기를 가지고 단진자 운동을 할 때 주기와 실의 길이, 주기와 구슬의 질량, 주기와 각도와의 관계를 알아보고 중력가속도 값을 측정하는 것이 목적이다.

<분석 및 토의>
이번 실험에서는 변인통제를 통해 각도θ와 길이L 그리고 질량m을 변화시키면서 이에 따른 주기의 변화를 측정하여 각각의 변인들과 주기와의 관계를 알아보고 중력가속도를 구하여 보았다. 실험에서 구한 주기 T값은 각도와 질량이 변할 때에는 그 변화 정도가 작고 규칙성이 없었지만, 길이L이 증가할수록 주기 T값도 증가하는 규칙성을 보였다. 이때 각도와 질량이 변화할 경우 주기가 0.02이내로 변화하였고, 길이L이 변화 할 때에는 주기가 0.3정도로 변화하였으므로 각도와 질량이 변하는 경우는 주기값에 영향을 미치지 않는다고 판단하였다. 이를 통해 주기 이론값식에서와 같이 단진자 운동에서의 주기T는 질량과 각도에는 영향을 받지 않지만 실의 길이 T와는 비례관계를 갖는다는 것을 알 수 있다. 또한 질량이 큰 구슬(단진자)의 경우 미세하지만 주기값이 조금 작아지는 것을 볼 수 있었는데, 이는 질량이 증가함에 따라 운동을 유지하려는 힘인 관성력이 커지고, 이에 따라 질량이 작은 다른 구슬보다 비교적 공기저항력을 잘 이겨내어 주기값이 줄어든 것이라 판단된다.
주기의 이론값과 실험값과의 오차는 모두 3.4%이내로, 단진자를 놓을 때 가해진 외력과 운동 중에 단진자가 받는 공기저항력을 감안한다면 구슬이 단진자 운동을 제대로 하였다고 판단된다. 또한 실험에서 측정한 주기값을 이용하여 구한 중력가속도의 오차가 4% 미만으로 나온 것을 보면 실험을 통해 구한 주기값으로 중력가속도를 제대로 구하였고, 중력가속도의 이론식인 이 성립한다는 것을 알 수 있다.

참고 자료

없음