[일반물리학실험1] 결과-보다진자를 이용한 중력가속도 측정

목차

1. 실험 결과
1) 진자의 길이 (L) : 0.68m
2) 진자의 길이 (L) : 1.055m

2. 실험 결과

3. 고찰

4. 결론 및 토의

5. 질문
1) Borda 진자를 중력가속도가 1.67m/s2인 달에 가져갔을 때 주기는 얼마나 되겠는가?
(단, 진자의 길이는 1m, Borda 진자 추의 반지름 R는 3cm이다.)

본문내용

1. 진자의 움직임이 이론과 달랐다.
원래 위와 같은 방식으로 중력가속도를 구하기 위해서는 진자는 좌우로만 움직이는 2차원 운동을 해야 한다. 그러나 실제로 진행한 실험에서 진자는 3차원 운동을 하였다. 좌우로 움직일 뿐만 아니라 앞뒤로도 굉장히 많이 흔들렸다. 진자가 의도한대로 운동하도록 진자를 놓을 수 있는 기기가 있다면 이는 해결할 수 있다.

2. 철사를 고정시킨 부분이 흔들렸다.
Borda 진자 운동 시 철사로 고정시킨 부분이 흔들리면서 추에 중력이외의 힘이 작용하게 되었다. 이로 인해 대부분의 실험 결과값들이 중력가속도 이론값보다 크게 나온 것 같다. 철사를 잡아주는 지지대를 흔들리지 않게 고정시킬 수 있다면 좀 더 정확한 중력가속도를 얻을 수 있다.

3. 이론상 문제
이 요인에 대해 설명하기 위해서는 먼저 이론은 다시 살펴보아야 한다. 단진자 운동 방정식을 세우는 과정을 살펴보면 진폭이 매우 작은 경우인 theta <=5 DEG 를 가정하고 sin theta``` ≒theta 이므로 -mgsin theta와 -mg theta를 같다고 본다. 그러나 사실상 theta=0일 때만 두 값이 같다고 할 수 있다. 따라서 두 값을 같다고 놓은 것은 어쩔 수 없이 오차의 원인이 된다.

참고 자료

일반물리학실험 성균관대학교 물리학과 물리실험위원회 편