아주대 물리학실험1 A+ 관성모멘트 보고서

목차

1. 측정값
2. 결과
3. 토의
4. 참고문헌

본문내용

1. 질문에 대한 토의

질문 1. 이 실험에서 운동을 막 시작하였을 때의 데이터의 한 점, 또는 두 점이 직선에서 약간 벗어나는, 즉, 등각가속도 운동이라고 보기 어려운 원인은 무엇인가?
-> 실험자가 시작 버튼을 누를 때 만약 추 걸이를 잡고 있는 상태라면 추걸이를 잡고 있는 손을 놓아야해 의도치 않게 손의 힘과 압력이 작용하게 된다. 따라서 그래프로 확인해보면 직선으로 표현이 되지 못한다는 것을 알 수 있다. 또 다른 원인으로는 마찰계수의 변화가 있다. 추를 낙하시킬 때 실과 도르래 사이의 마찰력이 생긴다. 마찰에는 정지마찰력과 운동마찰력이 존재한다. 추를 낙하시킬 때는 최대정지마찰력을 넘어서 운동한다. 이때 정지마찰력이 운동마찰력으로 바뀐다. 정지마찰계수의 힘의 평형 상태에서 운동마찰계수까지 마찰계수가 감소를 하게 된다. 결론적으로 등각가속도 운동으로 보기 어렵다.

질문 2. 실험 1(a)의 3항에서 “실이 겹쳐서 감기지 않고, 한 겹으로 가지런히 감기도록” 하기를 지시하는 이유는 무엇인가?
-> 모든 물질에는 마찰력이 존재한다. 그렇기에 실 또한 마찰력을 가지고 있다. 이 실의 마찰로 인해 실험값에 영향을 줄 수 있다. 완벽한 실험을 진행하기 위해 실험값에 영향을 주지 않게 하기 위해서 지시한다고 생각한다. 실이 겹쳐있을 시 서로 겹치는 부분에 의해 마찰력이 발생하게 되고 이는 마찰력의 증가로 이어질 수 있다. 또 다른 이유는 반지름 값에 영향을 주기 때문이다. 현재 측정한 값들의 반지름이 m 단위 기준으로 굉장히 미세한 값이 나오는데 이때 실을 겹쳐 감으면 반지름이 아주 조금이지만 증가하기 때문에 관성모멘트 값을 구하면 오차가 발생할 수 있다. 따라서 실을 한 겹으로 마찰력이 생기지 않게 잘 감아야한다.

질문 3. 4부 데이터 분석의 5항에서 이론값을 근사식에 의한 것이라고 표현하였다. 이 실험에서 원반에 대한 (3)식은 왜 근사식인가?

참고 자료

물리학 실험/제12판/아주대학교 출판부/p73~78
대학물리학1/제9판/북스힐/ Raymond A. Serway, John W. Jewett/p229~247