일반물리실험 단진자

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리 및 이론
3. 실험값
4. 결과 분석
5. 오차 논의 및 검토
6. 결론

본문내용

오차 논의 및 검토

1. 에너지 손실
- 주기를 측정할 때 앞의 10번의 실험값은 버렸는데 이 과정과 계속된 측정 과정에서 실과 봉 사이에 작용하는 마찰력에 의해 진자의 운동에너지가 마찰력에 의한 열에너지로 바뀌어, 에너지 손실이 일어난다. 이는 진자가 일정하지 않은 운동을 하게되는 원인으로 작용되었을 것이다. 따라서 중력가속도가 작게 측정되는 원인 중 하나였을 것이라고 생각한다.

2. 점질량 전제
- 단진자를 이용한 중력가속도 측정식은 단진자의 단조화 운동으로부터 유도한 식이다. 이때 부피가 매우 작아 점으로 간주 할 수 있는 질량 m의 물체라는 가정을 하였다. 그러나 이번 실험에서 사용한 물체는 반지름이 1.75cm인 구체를 이용하였다. 실험에서 사용한 진자의 공은 부피를 가진 물체이고 실험실에서 여러 번 사용이 된 구체였을 것이다. 따라서 실제 세계에서 부피를 가지고 있으면 질량이 일정하게 분포되어 있지 않았을 것이고 더불어 여러 번 실험에서 사용되고 보관되는 과정에서 공은 마모되었을 것이다. 이로 인해 미세하게 공의 질량 중심이 정중앙에서 벗어났을 것이다.

3. 측정 오류
- 실의 길이 측정할 때 줄자로 측정을 하다보니 계측 오차가 발생했을 것이다. 아래표는 L을 1mm 늘렸을때 중력가속도 증가량이다. 이 결과를 보았을 때 길이가 짧을 때 중력가속도 값에 더 큰 영향을 주었을 것으로 보인다.

4. 결론
단진자를 이용하여 단조화운동의 일종인 진자의 운동을 관찰하고, 이를 통한 중력가속도 실험을 진행하였다. 실험의 오차율은 1% 이내로 높은 정확도의 결과를 얻었다. 따라서 실험을 통해 측정한 중력가속도의 실험값이 참값(979.94)과 비슷하다는 것을 확인할 수 있고, 단조화 운동을 해석하여 얻은 중력가속도 측정식을 확인하였다. 이번 실험에서 포토게이트 타이머, 버니어 캘리퍼스 등과 같은 비교적 정밀한 장비를 이용하여 실험을 진행하여서 높은 정확성의 실험이였다.

참고 자료

없음