[물리학] 용수철 상수의 측정

용수철 상수의 측정

1.실험목적
에너지보존법칙에 의해서 용수철에 의한 탄성 퍼텐셜에너지는 운동에너지로 변환한다. 이 이론을 용수철 상수를 모르는 용수철의 상수를 구해보고 에너지를 비교해 보며 에너지보존법칙이 성립하는지 알아보자.

2. 실험장치
수레, 추세트, 500g추 3개,초시계, 자, 저울,테이프

3. 실험방법
1.수레를 세운후 플런저의 가장 끝부분에 자의 0점을 맞춘후 테이프로 수레에 자를 부착시킨다.
2.플런저가 최대한까지 내려갈수있는곳까지 추를 올려놓는다.
3, 추의 질량과 용수철이 압축된 거리를 표시한다. 200g씩 추의 질량을 줄이면서 용수철의 길이를 측정한다.
4.이 자료를 통해 x와F의 그래프를 그려서 용수철 상수k값을 구한다.
5, m,k,x(용수철의 수축된 길이)mf 이용해 수레의 출발숙도를 예측한다.

4.실험치
수레의 질량 = 0.491 kg
k = 651N/m x0 = 0.018 m
출발속도의 예측값=0.654m/s
평균 d = 0.814 m 평균 t = 6.017sec
출발 속도의 관측값 = 0.270 m/s
출발 속도 의 예측값과 관측값의 %차이 = 58.8%
g = 9.807m/s2

실험횟수
m(kg)
F(=mg) (newtons)
x(meter)
1
1.700
16.67
0.025
2
1.492
14.63
0.023
3
1.292
12.67
0.020
4
1.148
11.26
0.017
5
0.992
9.729
0.015
6
0.800
7.846
0.012
7
0.600
5.884
0.009
8
0.300
2.942
0.004

실험횟수
이동거리 d (meter)
시간 t (sec)
1
0.786
5.888
2
0.820
5.831
3
....

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