[아주대학교] 물리학실험1-물리진자 결과보고서 레포트

소개글

아주대학교 물리학실험1- 물리진자 결과보고서 입니다.
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목차

1. 측정값 및 결과
1) 실험1
2) 실험2 중력가속도의 측정
3) 실험3 관성모멘트

2. 토의
1) 질문에 대한토의
2) 실험 과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

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.

답: 측정을 통해 얻은 관성모멘트의 계산값과 관성모멘트의 이론값의 오차는 막대, 얇은 고리, 두꺼운 고리, 비대칭 구멍 순으로 각각 3.80%, 4.42%, 11.3%, 0.45%로, 비록 두꺼운 고리의 오차가 크지만 전체적으로 5% 이내로 측정되었으므로 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다고 볼 수 있다. 두꺼운 고리의 오차가 큰 이유는 결과 토의에서 알아보겠다.

<중 략>

2. 실험과정 및 결과에 대한 토의
이번 실험에서는 물리진자의 주기가 강체의 관성모멘트, 질량, 회전반지름에 따라 어떻게 달라지는지 확인하고 주기를 측정하여 중력가속도와 강체의 관성모멘트를 계산하였으며 측정값과 이론값이 얼마나 일치하는지 검토하는 실험을 진행하였다.
실험 1에서는 회전축을 무게중심으로부터 2cm씩 간격을 두어 각속도를 측정하고 이에 따른 주기를 계산하였다. 구멍과 구멍 사이의 간격을 디지털캘리퍼스로 잰 결과 거의 2cm와 근접한 결과치가 나왔기 때문에 그대로 2cm로 진행을 하였다. 진동 막대의 최소 진동 주기는 0.820s로 그 지점에서 회전축과 질량중심 사이의 거리 즉, L _{cg}는 8cm였다. 이 주기는 이론적으로 L _{cg}의 변화에 따라 최솟값을 가지는데 간단한 미분을 이용하여 주기가 최소가 되는 지점을 구할 수 있다.

참고 자료

물리학 실험 제 12판 / 조두진 외 / 아주대학교 출판사 / 2018 / p. 79~83
대학물리학 I 제 9판 Raymond A. Serway, John W. Jewett/북스힐/2017/ 진자의 운동, 관성모멘트