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[일반물리학] 포물체 운동

저작시기 2005.03 |등록일 2005.04.29 한글파일한컴오피스 (hwp) | 3페이지 | 가격 1,000원

소개글

실험을 통한 포물체의 운동을 이해하고, 고찰을 통해 실험의 의미를 되짚어본다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험장치 및 기구
4.실험방법
5.실험결과
6.분석및토의

본문내용

1. 실험 목적
포물체의 각도에 따른 변화를 관찰해봄으로써 중력을 받아 포물선 운동을 하는 포사체의 운동을 이해한다.

2. 실험 이론
공기의 마찰을 무시한 중력장에서의 포사체의 운동은 수평방향으로 등속운동, 수직방향으로 등가속도 운동을 한다. 수평방향에 대해 v0 의 초속도를 가지고 θ만큼 기울어진 각도로 발사된 물체의 수평방향 속도 vx=v0cosθ이고, 수직방향의 속도 vy=v0sinθ-gt 이다. (단, t는 발사 후 경과한 시간, g는 중력가속도)
출발점 y=0을 기준으로 할 때 수직방향의 위치 y=v0sinθt-½gt2 이다. 포사체가 최고 높이 y에 이르면 수직방향의 속도가 0이 되므로 v0sinθ-gt=0 이고, 이 때의 t=(v0sinθ)/g 이다. 따라서 속도가 0이 되는 시각 t에서의 높이, 즉 최고도달 높이 y=(v0sinθ)2/2g 이다.
수평방향의 최고도달 거리 x에 도달하기 위하여 걸린 시간은 포사체가 최고점에 올라갔다가 다시 y=0에 도달한 시간이므로, 시간 t=(2v0sinθ)/g 이다. 따라서 최고도달 거리 x=(v02sin2θ)/g (∵x=vx˙t=v0cosθ˙2v0sinθ/g)이다.
초기속도 v0를 실험적으로 결정하려면 탁자 위에서 론처를 수평으로 두고 공을 쏘아 바닥에 떨어뜨린다. 이 때 공의 수평 이동거리는 x=v0t이고, 수직 이동거리 y=½gt2에서 t=√(2y/g) 이므로 두 값을 재면 초기속도가 v0=x√(g/2y)로 결정된다.

참고 자료

일반물리학 실험 (최석호 외 7인)
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