[물리학실험 레포트 보고서] 구심력과 속도, 질량, 반지름과의 관계 - 물리결과

1. 실험설계 이유 우리는 원운동 실험으로 얻은 결과를 바탕으로 구심력과 속도, 질량, 반지름과의 관계를 알아볼 수 있다. 각각의 변수들이 일정하게 변할 때 구심력이 변하는 모습을 관찰함으로써 구심력의 관계식을 유도할 수 있다. 따라서 이러한 실험설계는 실험의 목적과 부합한다. 이 실험에서 고정질량을 사용하는 이유는 간단하다. 고정질량은 회전대의 안정적 회전을 위해 대칭거리에 고정되어야 하기 때문이다. 2. 실험 결과 실험을 하기 전 Value 값의 부호를 바꿔주지 않아서, 힘의 부호가 음으로 나타났다. [실험1] 구심력 대 속도 Data Studio 프로그램에서는 왼쪽과 같은 그래프가 그려졌다. 충분한 시간동안 작동시키면서, 속력이 올라갈 때의 불필요한 값들의 데이터들을 무시할 수 있을 정도로 한 속력에서 오래 머무르게 하여 많은 점들을 찍도록 하였다. 또한 V값을 조정할 때, 그 V값에 대한 속력이 충분히 나올 수 있도록 시간 간격을 조정하며 V값을 증가시켰다. [실험2] 구심력 대 질량 Data Studio에서 그려진 그래프로, 위(10g)에서부터 시작하여 마지막 부분이 50g이다. 처음 가속이 시작되었을 때 찍힌 불필요한 점들을 상쇄시키기 위해서, 충분히 가속되었을 때, 왼쪽 그래프에서 보이는 바와 같이, 최고 속도에 도달했을 때, 충분한 점들을 찍었다. 따라서 점들의 평균을 내었을 때, 왼쪽의 점들은 큰 영향을 미치지 않는다. [실험3] 구심력 대 반지름 가장 위에 있는 그래프가 반지름이 10cm일 때고, 내려갈수록 반지름은 점점 작아져서 마지막에 있는 그래프의 반지름이 5cm이다. 3. 실험결과와 이론값 사이의 오차 그래프에서 불규칙한 점들이 보이는데, 순수하게 원운동 할 때 안쪽으로 작용하는 구심력뿐만 아니라 다른 구심력이 추가되어 저런 점들이 나타나게 된 것이다. 또 유동질량을 너무 꽉 조여서 잘 움직이지 않았었는데, 이 때문에 구심력과 힘의 관계에서 오차가 생겼다. 4. 실험결과의 물리적 의미 구심력과 각각…
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