중앙대학교 일반물리실험 구심력 측정 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험값
(1) 실험 1 – 과정 (3)~(13)
(2) 실험 2 – 과정 (14)
(3) 실험 3 – 과정 (15)
(4) 실험 4 – 과정 (16)

2. 결과 분석
(1) m=101.85g, r=14cm 인 경우
(2) m=101.85g, r=16cm 인 경우
(3) m=101.85g, r=18cm 인 경우
(4) m=162.49g, r=14cm 인 경우

3. 오차 논의 및 검토

4. 결론

본문내용

실험을 통해 원운동의 주기를 구하여 이를 통해 각속력을 계산하였다. 구한 각속력을 식 F_c=mrω^2=(4π^2 mr)/T^2 에 대입하여 원운동을 일으키는 구심력을 구하는 실험을 진행하였다.
F_c와 F를 비교하여 상대오차를 측정해보니 0.38%~7.30%의 상대오차가 발생하였다.
실험 (1)(2)(3)(4) 모두 표준편차가 0.15 이하로 정밀한 실험이라고 볼 수 있으며, 실험 (4)(1)(2)(3) 순으로 정밀한 실험이었다.
실험(1)(2)(3)을 비교하였을 때 3중추의 질량이 일정하다면 회전반경이 증가할 때 구심력 또한 증가한다.
실험(1)(4)를 비교하였을 때 약간의 오차가 존재할 뿐 회전반경이 일정할 때 구심력은 변화 없고, 3중추의 무게가 증가하면 각속력이 감소한다. 3중추의 질량이 바뀐다고 해도 3중추의 회전반경은 변화가 없으므로 용수철의 길이 역시 변화가 없다. 그러므로 구심력의 원인이 되는 용수철의 탄성력의 변화가 없어 실험(1)과 실험(4)에서의 구심력의 실험값이 일치한다.
따라서 3중추의 질량이 일정하다면 회전반경과 구심력은 비례관계를 가지고, 회전반경이 일정하다면 3중추의 무게와 각속력은 반비례 관계를 가짐을 확인할 수 있었다. 이때 구심력은 식 F_c=mrω^2=(4π^2 mr)/T^2 을 통하여 구하므로 적절한 비례, 반비례 관계를 가져 실험을 정확히 수행하였다고 할 수 있다.

참고 자료

없음