측정과 오차 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험 1 반응시간 측정
2. 실험 2 중력가속도 측정
3. 실험 3 원통형 시료
4. 실험 4 직육면체 시료

본문내용

[1] 결과 및 토의
1. 질문에 대한 토의

질문 1. 만일 10번 대신 1000번을 측정한다면 결과는 어떻게 달라질 것인가? 또 평균의 표준편차는 어떻게 달라질 것인가?

-> 측정 횟수가 증가할수록 측정값이 참값에 가까워질 것이다. 또한 평균의 표준편차 식은 이므로 측정횟수가 증가할수록 분모가 커져 최종 값은 감소할 것이다.

질문 2. 자기자신의 반응시간을 이용하여 다음을 계산해 보자. 시속 80 km/h로 차를 운전하고 있다고 하자. 갑자기 긴급상황이 발생하여 차를 멈추어야 할 때 그것을 보고 브레이크를 밟는 순간까지 차가 움직이는 거리를 계산하여 m로 나타내어라.

-> 내 반응시간 = 0.174s 80km/h = 22.22m/s 22.22 x 0.174 = 3.87m 3.87m

질문 3. 어떤 물리량을 계산하기 위하여 사용한 수식이 근사식일 경우에 그 물리량은 ‘이론오차’를 갖게 된다. 식 (13)은 평균속도를 사용하여 평균가속도를 계산한다. 이 두 번의 평균 과정 중 어떤 과정에 이론오차가 발생할 수 있는가?

-> 식 (13)에서 속도와 시간 모두에 평균값을 사용하는데, 이 과정에서부터 오차가 생길 수 있다. 평균속도를 구할 때 정확한 시간이 아닌 시간의 근사값을 이용해 구하므로 평균속도에서 이론오차가 발생할 수 있다. 평균가속도를 구할 때에도 평균속도와 시간의 근사값을 이용하므로 이론오차가 발생할 수 있다.

질문 4. 측정한 중력가속도의 범위(평균값 ± 표준오차)에 알려져 있는 g의 값이 들어가는가?

-> 알려져 있는 g의 값은 980이고 측정한 중력가속도는 955.4 ± 8.45 이므로 범위에 들어가지 않는다. 측정을 할 때 정밀한 기계를 사용하지 않고 사람이 진행했기에 처음 속도 여부, 자와 적외선 센서의 수직 여부, 낙하의 적절한 지점 등 여러 문제가 있었다고 생각된다.

참고 자료

아주대 물리학실험실/물리학실험/아주대학교 출판부/2018/12판/p.7~14
자유낙하 [Free fall] (물리학백과) / 한국물리학회 https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537206&cid=60217&categoryId=60217
이론적 오차 [theoretical error] (화학대사전) / 화학대사전
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2305593&cid=60227&categoryId=60227