[아주대] 물리학실험1 현의 진동 결과보고서

소개글

2014년 2학기 A+ 받은 보고서입니다

목차

1. 측정값
2. 결과
3. 질문에 대한 토의
4. 실험고찰

본문내용

먼저 실험1은 실험 추의 질량을 일정하게 고정 한 후 진동수를 변화시켰다. 그 결과 생성되는 정상파의 마디의 수, 파장과 진동수를 구한 후 이를 토대로 파동의 속력을 구해보았다. 실험1에서 가장 먼저 알 수 있는 사실은 진동수가 증가할수록 파장이 감소한다는 것이다. 실제 알려진 바에 의하면 진동수와 파장은 역수관계이다.
실험 1에서 서로 다른 주파수에 대한 전파속도가 서로 일치하는지를 알아보기 위해 파장과 주파수를 곱해 파동의 속력을 구해보았다. 그 결과 속도는 각각 61.205, 61.207, 60.860, 61.074이었다.
그리고 속도의 평균값과 표준오차는 각각 , 이었다. 이를 토대로 속도의 오차범위를 구하면 이다. 3번째 실험결과 값인 60.860m/s는 오차범위를 벗어났다. 오차가 발생한 이유는
① 을 측정할 때 약간의 손 떨림이 있었다.
② 줄자를 1m이상 늘리면, 줄의 가운데 부분이 아래로 살짝 처진다. 즉, 실의 길이를 잴 때, 자가 정확히 수평을 이루지 못했다.
하지만 오차범위를 벗어난 정도는 0.101%으로 큰 오차는 아니다. 따라서 서로 다른 주파수에 대한 전파속도는 서로 일치한다고 볼 수 있다. 그러나 지금보다 실험1을 더 정밀하게 수행하기 위해서는 줄자보다는 딱딱한 플라스틱이나 쇠자를 사용하해야 한다. 또, 길이 측정 시에 손떨림을 줄일 수 있도록 거치대를 마련해서 실험을 한다면, 지금보다 오차를 더 줄일 수 있을 것이다.

<중략>

실험2에서 추의 질량을 증가시키면, 실의 길이도 조금씩 증가한다. 그리고 증가한 실의 평균값은 0.00267m이었고, 이는 전체 길이의 평균값인 1.986m의 0.134%에 해당한다. 이 증가한 길이는 선밀도를 감소시켜 파동의 속력에 영향을 주게 된다. 계산 결과 실의 길이가 0.134% 증가하게 되면 파장의 속도는 0.067% 증가한다. 하지만 실제 와 의 상대오차는 각각 0.373%, 1.44%, 1.35%, 1.99%으로, 0.067% 증가할 것이라고 예상한 결과와 다르게 나왔다. 그 이유는 우리가 사용한 값은 늘어난 길이의 평균값이었다. 시행을 할 때마다 늘어난 길이가 항상 평균값과 같지는 않기 때문에 여기서 오차가 발생하였다.

참고 자료

없음