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연세대 물리학 자유낙하운동과 포물체운동

저작시기 2017.03 |등록일 2017.04.05 한글파일한컴오피스 (hwp) | 13페이지 | 가격 1,000원

목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의 및 건의사항
4. 참고문헌

본문내용

결과분석
실험 1.
1번 실험에서는 피켓펜스의 가속도를 구하여 실제 중력가속도인 9.8과의 오차를 구하는 실험이다. 피켓펜스의 가속도는 피켓펜스에 감긴 테이프가 적외선을 막는 순간의 시간과 그 위치를 기록해 피켓펜스가 낙하할 때의 속도를 그래프로 표현하여 엑셀의 추세선의 기울기를 이용하여 구하였다. 이론적으로 나와야 하는 가속도의 크기는 중력가속도 9.8이지만, 여러 가지 요인에 의해 오차가 생기게 되었다. 대표적인 예로 공기저항을 들 수 있고, 피켓펜스를 정확히 수직으로 떨어뜨리지 못한 점, 떨어뜨리는 순간에 손에 의해 생기는 마찰력 때문에 발생하는 가속도의 크기 증가 등 이 있을 수 있을 것이다.

실험 2.
2번 실험은 공2개를 놓고, 한 공은 자유낙하를 시키고, 나머지 한 공은 포물선으로 운동하게끔 떨어뜨리고 이를 관찰하는 실험이다. 떨어뜨렸을 때의 생기는 궤적과 두 공의 가속도의 크기를 알아보았다. 우선 이론적으로 포물체운동에서 축 방향으로는 처음속력 의 속력을 그대로 유지한 채 가속도의 크기는 0인 상태로 운동한다. 실험에서는 오차가 크게 발생했는데, 그 이유로는 프로그램을 이용하여 분석을 하고 좌표를 찍는 과정에서 좌표를 찍는 위치가 공마다 달랐던 것이 가장 큰 요인으로 작용했을 것이다. 또한 카메라로 녹화를 할 때 낙하장치와 카메라가 평행을 이루지 못해 운동이 2차원이 아닌 3차원상의 운동으로 표현되어 왜곡이 나타났을 가능성이 높다. 자유낙하운동에서도 마찬가지로 축 방향 가속도가 이론적으로 0이지만, 이 실험에서는 앞에서 말한 이유와 마찬가지 이유로 오차가 크게 발생하였다. 한편 이 두 가지 운동 다 축 방향 가속도는 이론적으로 아래방향으로 중력가속도를 받아, 같은 높이에서 물체를 떨어뜨렸다면 동시에 지면에 도달해야한다. 하지만 실험해본 결과 조금의 차이가 있었는데, 이는 서로 다른 공기저항을 받아 중력가속도보다 작은 가속도 값을 갖기 때문이다.

실험 3.
3번 실험에서는 공을 여러 각도로 발사시켜 똑같은 높이의 지면에 도달했을 때 발사체로부터 떨어진 곳의 거리를 측정하여 이론적으로 계산한 값과 일치하는지의 여부를 살펴보는 실험이다.

참고 자료

연세대학교 물리실험실
http://phylab.yonsei.ac.kr/
http://phylab.yonsei.ac.kr/exp_ref/101_FreeFall_KOR.pdf
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