[아주대학교 물리학실험1 A+ 보고서] 물리진자

목차

[1] 측정값 및 결과

[2] 토의
1. 질문에 대한 토의
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의

[참고문헌]

본문내용

1. 질문에 대한 토의
질문 1. 중력가속도의 이론값과 계산된 값을 비교해 보았을 때, 물리진자를 사용하여 중력가속도를 측정할 수 있다는 주장이 합당한가? 그렇지 않다면 이유는 무엇인가?

중력가속도의 이론값은 9.80()이고, 계산된 값은 7.47()이다. 이들 사이의 오차를 구해보면 23.78%이다. 이렇게 이론값과 실험값 사이의 오차가 발생한 이유는 계산된 값을 구할 때 를 구해야 한다. 를 측정할 때 우리는 기계가 아니기 때문에 정확하게 측정할 수 없다. 따라서 어느 정도의 오차를 포함하고 있다. 를 구하기 위해서는 각속도를 구해야 하는데, 각속도를 구할 때 선형회귀를 이용하여 구했기 때문에 오차범위를 가지고 있다. 하지만 이러한 오차와 오차범위는 작기 때문에 물리진자를 사용하여 중력가속도를 측정할 수 있다는 주장은 어느 정도 합당한 것 같다.

질문 2. 관성모멘트의 이론값과 주기 측정을 통한 계산값을 비교했을 때 잘 일치하는가? 실험 결과를 통해 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다는 주장이 타당한지 여부를 판단해보라.

각각의 상대오차를 보면 막대는 3.74%, 얇은 고리는 3.80%. 두꺼운 고리는 0.66%, 비대칭 구멍은 0.04%로 측정되었다. 관성모멘트의 이론값과 주기 측정을 통한 계산값을 비교했을 때 대체적으로 일치하는 것 같다. 먼저 막대의 경우를 보면 이 막대는 구멍이 2cm 간격으로 뚫려있다. 우리가 실험을 할 때 막대 전체에 질량이 고르게 분포되어 있다고 가정하고 실험을 했기 때문에 오차가 발생한 것 같다. 얇은 고리는 이론과 달리 실제로는 어느 정도 두께가 있고, 질량이 고르게 분포하고 있지 않아서 오차가 발생한다.

참고자료

· 아주대학교 물리학실험/제 12판/아주대학교 출판부/p.79~86/2018