부산대학교 일반물리학실험(I) 저울만들기

소개

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[그림 1]은 학번이 포함된 사진으로 개인정보 비공개를 위하여 첨부하지 않았습니다.

목차

실험 목적

실험 원리

실험 기구 및 재료

실험 방법

측정값

실험 결과

결과에 대한 논의

결론

참고문헌 및 출처

본문내용

실험 목적
고무줄의 늘어난 길이로 물체의 질량을 측정할 수 있는 저울을 만든 후, 그 저울을 사용하여 건전지의 질량을 측정한다.

실험 원리
두 측정값들이 어떤 함수를 만족시키는 관계를 가지고 있을 때, 그 관계를 가장 잘 만족시키는 함수를 찾는 방법으로 최소 제곱법을 사용할 수 있다.
최소 제곱법을 사용하여 두 측정값들 사이의 함수를 꼴로 나타낸 다음 a,b,x,y 중 세 가지의 값을 알면 나머지 하나의 값을 알 수 있다.

<중 략>

구하고자 하는 x=건전지의 질량(추 질량)의 값을 구하기 위하여 a,b 의 값을 최소 제곱법을 통하여 구하고 y,a,b를 통하여 x값을 최대 최소법을 이용하여 구한다.

실험 기구 및 재료
최소눈금이 1mm인 30cm 자, 고무줄, 실, 종이컵, 지지대, 건전지 (AA, Energizer), 동전 (50원,100원,500원)

실험 방법
1. 고무줄에 실을 3개 매달아 각각을 종이컵과 연결시킨다.
2. 지지대에 자와 고무줄을 각각 연결시키고 종이컵 윗부분이 자 눈금의 15cm에 오도록 한다.
3. 그림 1과 같이 저울을 세팅한다.
4. 50원, 100원, 500원 동전을 각각 1개부터 5개까지 종이컵에 넣고 고무줄의 늘어난 길이(측정값)를 측정한다.
5. 추 질량과 고무줄의 늘어난 길이의 관계를 알기 위해 최소제곱법을 사용하여 그래프(그림2)를 작성한다.
6. 측정하고자 하는 건전지를 종이컵에 넣고 늘어난 고무줄의 길이를 관찰한다.
7. 그림2 에서 고무줄이 늘어난 길이 (y)에 대응되는 추 질량 (x)를 찾는다.

참고자료

· 부산대학교 일반물리학실험실 자료실, https://gplab.pusan.ac.kr/gplab/40433/subview.do
· 일반물리학실험,5판,부산대학교 물리학교재편찬위원회,청문각,2019년