일반물리학실험 - 원운동량과 구심력

소개글

2019년 1학기 부산대학교 일반물리학 실험에서 A+받은 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값.
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론.
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
원운동을 하는 물체의 질량, 운동 반지름, 그리고 구심력 사이의 관계를 알아보고 몇 가지 변수가 원운동을 하는 구심력에 어떤 영향을 주는가를 알아본다.

2. 실험원리
1) 원운동을 하는 물체의 속도 성분

물체 : 질량이 m인 물체로, 점 O를 중심으로 반지름 r로 등속 원운동을 한다.

< 중 략 >

4. 실험방법
실험 1 – 회전 반경 r을 변화시키며 측정
: 물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 회전 중심 O에서 물체까지의 거리 (반경 r)를 변화시키며 주기 T를 측정한다.

1) 물체의 무게를 잰 후 그림 3과 같이 측면 지지대에 매달고 중앙 지지대의 도르래 아래를 거쳐 용수철과 실로 연결한다. 물체가 매달린 실이 측면 지지대의 수직선과 일치할 때 도르래에 연결된 실이 수평이 되는지 확인한다. 수평이 되지 않으면 측면 지지대에 매달린 실의 길이를 조절한다.

2) 조임 장치가 있는 도르래를 회전대 끝에 고정시킨다. 추의 질량을 선택하고 추와 추걸이의 무게를 잰다. 물체의 빈 고리에 실을 연결하고 추와 추걸이를 도르래 위를 걸쳐서 매단다.

3) 회전 반지름 r을 선택해 측면 지지대를 고정시킨다. 매달린 물체가 측면 지지대의 수직선과 일치하도록 중앙 지지대의 용수철 고정 선반의 높이를 조절한다. 이때 추걸이에 연결된 실이 수평이 되도록 조임 장치가 있는 도르래의 높이를 조정해야 한다. 이로서 용수철의 탄성력이 추와 추걸이의 무게와 같아진다.

< 중 략 >

2) 오차
실험 1의 경우 상대오차 60.76%, 실험 2의 경우 상대오차 14.58%, 실험 3의 경우 평균적으로 상대오차 4.09%를 보이며, 전체적으로 실험과정에서 오차가 많이 발생했음을 알 수 있다. 이러한 오차는 회전대가 수평이 되지 않아 중력의 영향을 받았기 때문에도 발생하지만, 더 큰 원인은 회전주기를 측정하는 과정에서 발생한 개인오차이다.

참고 자료

일반물리학실험, 부산대학교 물리학교재편찬위원회. 청문각