[all a+] 연세대학교 공학물리(1) 실험3 결과 레포트 (일과 에너지)
- 최초 등록일
- 2020.04.04
- 최종 저작일
- 2019.12
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목차
1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의
4. 참고문헌
본문내용
실험결과
이번 실험에서 우리는 일-(운동)에너지 보존 법칙과 역학적 에너지 보존 법칙의 성립을 확인하고자 하였다. [Fig. 1]과 같이 을 달리한 두 실험(m=0.02514(위의 3개), m=0.04575(아래 2개))에 대하여 임의의 구간을 잡아 각각 를 측정하였다. 여기서 계산의 편의를 위하여 오른쪽이 방향, 아래쪽이 방향이라고 설정하였다. 이 때, 이고, 임을 이용해 와 를 구하였고, 이 결과를 활용하여 카트의 운동에너지 변화량, 추의 위치 에너지 변화량, 추의 무게가 한 일, 계의 운동에너지 변화량을 구할 수 있다. 카트의 운동에너지 변화량은 를 통해서 얻을 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 그 결과는 ①과 같다. 그리고 추의 위치에너지 변화량도 구할 수 있는데, 이는 ②를 이용하면 된다. 추의 무게가 한 일은 연직 아래 방향, 즉, 중력방향으로 이동한 거리에 추의 무게를 곱하여 구할 수 있다. 이 또한 ②를 이용하여 구하였다. 계의 운동에너지 변화량은 실의 질량을 무시한다고 가정하였기 때문에 ③을 통해 구할 수 있다. 이렇게 구한 결과들을 [Table. 1]에 정리하여 나타내었다.
[Table. 1]에 대하여 일-에너지 정리, 역학적 에너지보존 법칙이 성립하는 지를 알아보기 위해서 두 법칙에 대해 결과 값을 정리하여 [Table. 2]와 [Table. 3]으로 나타내었다. 각각 시행 간의 오차 정도를 비교하기 위하여 상대오차와 유사한 방식으로, 값을 구하여 확인해 보았다.
결과분석
실험값에 대해 분석하기에 앞서, 이 실험 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 측정오차에 대해 그 원인을 짚고 넘어가려 한다. 측정 오차가 생기도록 하는 첫 번째 요인으로는 힘센서의 케이블 때문에 발생하는 오차가 있다.
참고 자료
Young & Freedman, University Physics (14th ed.), Pearson, 2016
Halliday, Principles of Physics 10th edition, Wiley, 2015
Raymond A.Serway, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 8th edition, 2011
Yonsei Univ. phylab,
http://phylab.yonsei.ac.kr/exp_ref/103_Work_KOR.pdf