일반물리학실험 보고서 중력가속도 (직접 제작방법,) 재택실험 보고서 부산대학교 리포트

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오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “일반물리학실험 보고서 중력가속도 (직접 제작방법,) 재택실험 보고서 부산대학교 리포트” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 실험 원리

Ⅲ. 실험 기구 및 재료

Ⅳ. 실험 방법
1. 실험 1
2. 실험 2

Ⅴ. 측정값

Ⅵ. 실험 결과
1. 실험1
2. 실험 2

Ⅶ. 결과에 대한 논의
1. 상대 오차 계산
2. 오차분석

Ⅷ. 결론

 

본문내용일부

Ⅰ. 실험 목적
등가속도 운동 모형과 Tracker 프로그램을 이용하여 중력가속도를 측정한다.

Ⅱ. 실험 원리
뉴턴의 만유인력의 법칙에서는 모든 물체사이에는 서로 잡아당기는 인력이 작용하며 그 크기는
rmF = G m_1 m_2 / r^2 ----(1)
로 쓸 수 있으며, 여기서 비례상수G(= )를 만유인력의 상수라고 부른다.

이 실험에서와 같이 지표면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름에 비해 매우 작은 경우 물체의 운동에 상관없이 식(1)에서

r = R (R=6379 km, 지구의 평균 반지름)

으로 쓸 수 있으므로, 질량이 M(=)인 지구의 중력에 의해서 자유낙하하는 물체의 중력가속도가

g = rm GM/R^2 = 9.8rm m/s^2

으로 물체에 상관없이 일정함을 알 수 있다. 즉, 질량 m인 물체는 지표면에서 F=mg 의 힘을 받는다.

이 실험에서와 같이 자유낙하 하는 물체의 경우 중력만이 작용하므로 일정한 중력가속도로 운동한다. 이를 등가속도 운동 모형으로 분석하면, 정지 상태에서 자유 낙하한 물체의 t초 후 속력은 v=gt 이다. 또한 이때 물체가 낙하한 거리는 y= {1} over {2} gt ^{2} 이다. 따라서 y와 t를 측정하면 중력가속도 값을 계산할 수 있다.

또한 Tracker 프로그램을 이용하여 낙하하는 물체의 영상을 분석할 경우, 시간에 대한 위치를 알 수 있으므로 물체의 가속도, 즉 중력가속도를 계산할 수 있다.

Ⅲ. 실험 기구 및 재료
10원 주화, 30cm 자, 줄자, 카메라

Ⅳ. 실험 방법

1. 실험 1
1)　줄자를 이용하여 벽면에 50cm 간격으로 50cm부터 2m까지 네 개의 선을 긋는다.
2)　10원 주화를 50cm 높이에 위치시키고 타이머를 준비하여 장치를 완성한다.
3) 동전을 낙하시키는 순간 타이머를 시작하고 동전이 땅에 닿는 순간 타이머를 종료해 낙하시간을 측정한다.

 

참고문헌

부산대학교 일반물리학실험실(https://gplab.pusan.ac.kr/gplab/40433/subview.do)
일반물리학, 개정판, Halliday, Resnick and Jearl Walker, 범한서적주식회사, 2011년
일반물리학 실험,부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각,2019, pp19~pp20.

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