단진자운동 결과보고서

소개글

단진자운동 결과보고서 입니다

목차

□ 실험목적
□ 이론
□ 실험결과
분석 및 토의

본문내용

분석 및 토의
이번 실험은 단진자의 주기와 길이, 각도에 의해 결정되는 단진자 운동의 시간값을 측정하여 결과적으로 중력가속도 도출하는 실험이다. 실험에서 사용한 단진자는 서로다른 질량을 가진 세가지 금속을 이용하여 각도가 변할 때와 길이가 변할 때, 질량이 변할 때, 그리고 길이가 변화할 때의 주기를 측정하였다. 각 실험에 필요한 고정값은 = 0.3m, = 30°, , m = 0.143kg이다.
먼저 각도가 변할 때 이다. 주기의 이론값은 으로 주기는 길이에 비례하여 커지기 때문에 각도를 변화시킴에 따라 변화하지 않는다. 이론을 통해 주기는 1.099가 나왔고 실험 결과 각도가 커짐에 따라 주기 역시 증가하여 오차가 커지는 것을 관찰할 수 있다. 각도를 변화하며 측정한 주기의 평균 오차는 4.31%이다. 실험에서 오차가 발생한 요인은 각도계의 눈금을 읽을때 시선과 각도계의 시야가 평행이되지 않았을 경우 상대적으로 각도의 오차가 생기게 된 점을 들 수 있다. 또한 사용한 실의 길이가 정확히 0.3m가 아닌 값보다 더 큰값을 가질때 주기는 이론값보다 더 큰 값을 가질 수 있다. 또한 사람이 직접 단진자를 들고 놓는 방식으로 실험을 진행하였기 때문에 사람의 힘이 단진자에 전달되 오차를 발생할 수 있다.
두 번째 실험에서는 값을 변화시키면서 주기의 변화를 측정해보았다. 값은 0.3m~0.6m까지 0.1m씩 변화하면서 각각 3회씩 반복하여 실험을 진행한다. 첫 번째 실험진행과 마찬가지로 이론적인 결과는 이므로 주기는 값에 비례함을 알 수 있다. 또 중력가속도도 마찬가지로 식에서도 볼 수 있듯이 중력가속도는 길이에 비례함을 알 수 있다. 실험결과 길이가 증가함에 따라 오차율이 감소하였고 이 0.6m인 경우에는 오차율이 3.38%로 증가하였다. 실험결과값도 이론결과값과 마찬가지로 이 커질수록 주기가 길어지는 모습을 관찰할 수 있었다. 실험에서 값을 변화시켜가며 주기를 측정하였고 이론결과도 마찬가지로 실의 길이에 따라 변화하였기 때문에 오차는 실의길이에서 발생할 확률이 가장 높다. 그리고 위의 실험과 마찬가지로 사람이 직접 단진자를 들고 놓았기 때문에 사람의 힘이 단진자에 전달되 오차를 발생할 수 있다.

참고 자료

물리학및실험 - 형설출판사