[일반물리학실험] 진자의 운동

목차

1. 실험목적
2. 실험 결과
3. 결과 분석 및 토의

본문내용

3. 결과 분석 및 토의
최초로 막대 진자의 주기를 직접 측정하여, 이론치와 비교하여 보았다. 생각외로 오차가 그리 크지 않았다. 오차요인이 될만한 것들이 많아서 이론값과 큰 차이를 볼 것이라 미리 짐작을 하였기 때문이다. 일단 오차의 원인으로는 막대진자의 축과 센서사이에 마찰력이 있었을 것이다. 또한 각도를 맞추는 과정에서 진폭을 설정할 때 정확하지 않았다.
두 번째 실험인 원반 진자의 주기 측정의 경우, 설치와 측정, 그 후의 모든 계산을 첫째 실험이었던 막대 진자의 경우와 동일하게 하였다. 역시 이 실험의 측정 주기도 이론치에 매우 근접하게 나왔다. 이것 역시 원반 진자의 중심축과 센서 사이에 마찰력이 있었을 것이다. 그리고 진동을 줄때 사람 손의 힘이 센서의 측정값에 어느 정도 영향을 미쳤을 것이다.
위의 두 실험 전에 이론적으로 물리 진자의 공식을 유도하는 과정에서, 라는 근사를 가정하여 사용하였다. 그러나 이 근사는 가 매우 작을 때, 즉 5° 보다 작을 때 성립하며, 근사값이기 때문에 역시 실험에 따라 오차가 생기게 된다.
비틀림 진자 실험에서는 비틀림 상수를 측정할 때 철사가 첨부터 일직선으로 곧은게 아닌 것도 오차가 생긴 원인이 되었다. 그리고 실을 당기면서 센서에 사람의 힘이 완벽하게 전달되지 않은 것도 한 원인일 것이다. 나사를 조이는 것도 정확하게 나사가 고정되지 않았기 때문에 오차의 한 원인일 것이다.

참고 자료

Fundamentals of Physics 6th edition (Haliday외 2명, Wiley사)
현대과학대사전 (한국과학기술진흥재단)
Analytical mechanics 5th edition (fowles cassiday)