목차
[1] 측정값 및 결과
[2] 토의
1. 질문에 대한 토의
[3] 측정값 및 결과
[4] 토의
1. 실험과정 및 결과에 대한 토의
본문내용
실험 목적 : 원운동하는 물체에 작용하는 구심력을 F_r=m v^2/r이라는 식을 이용해 측정하고 등가의 힘과 비교해 구심력과 구심가속도의 표현식이 정당한지 검토한다.
<중 략>
1) 14cm
– 평균 각속도 (ω_av) : (6.10+6.05+6.06+5.98+6.11) 5 = 6.060(rad/s)
– 구심력 (F_r=mrw_av^2) : 0.1068×0.140× (6.060)2 = 0.549N
– 오차 (ΔF) : 0.549- 0.541 = 0.008N
– ΔF/F×100% : 0.008/0.541×100%= 1.479%
– (2σ_w)/w×100% : (2×0.0515)/6.060×100% = 1.700%
2) 13cm
– 평균 각속도 (ω_av) : (6.19+6.08+6.17+6.14+6.14) 5 = 6.144(rad/s)
– 구심력 (F_r=mrw_av^2) : 0.1068 ×0.130× (6.144)2 = 0.524N
– 오차 (ΔF) : 0.524-0.541 = -0.017N
<중 략>
실험은 두가지로 나뉘는데 실험 1의 경우는 일정한 힘에서 질량, 반경, 각속도의 요소 중에서 반경의 변화에 따른 구심력을 파악해 보는 것이다. 식을 통해서도 알 수 있듯이 구심력이라는 것은 각속도와 반지름에 비례하기 때문에 반지름이 커질수록 각속도는 작아질 것이라고 예상할 수 있다. 실험 2의 경우 반지름이 일정할 때, 추의 질량을 변화시킴으로써 각속도를 측정한 뒤 구심력을 측정하는 것이다.
실험1에서는 상대오차가 (1.479%, 3.142%, 6.285%, 8.872%, 14.048%)로 반경r이 11cm일 때 이상할 정도로 크게 나왔다. 반경이 작을수록 각속도가 커지게 된다. 그래서 물체의 각속도가 커질수록 물체는 중력의 중심에서 벗어나게 되는데 일반적으로 속도에 비례하는 값을 갖는 공기저항의 값도 커지게 돼서 오차가 커졌을 것이라 생각한다.
출처 : 해피캠퍼스
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