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일반물리보고서 - 중력가속도 측정
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1. 실험 목적
에어트랙을 이용한 빗변에서 글라이더의 운동 및 자유낙하 운동하는 물체의 운동을 이해하고, 중력 가속도를 측정하기 위해
2. 이론
①중력가속도의 정의
중력에 의해 야기되는 단위 시간 당 물체의 속도 변화량.
②Newton의 법칙
*제 1법칙(관성법칙)
Newton은 Galileo의 생각을 정리하여 제 1법칙을 만들고 관성법칙이라고 불렀다.
모든 물체는 관성을 갖는다. 관성은 질량에 관계된다. 물체의 질량이 크면 클수록 관성도 커진다. 관성을 알려면 물체를 앞뒤로 흔들어 보거나 적당히 움직여서 어느 것이 움직이기 더 힘든지, 즉 운도에 변화를 가져오는데 저항이 더 큰지를 알아볼 수 있다.
*제 2법칙(가속도의 법칙)
가속도는 작용한 전체 힘에 비례하며 질량에 반비례한다.
질량=m 가속도= a 힘= F (F = ma)
1.가속도가 0일 때
물체의 가속도가 0일 때 물체는 역학적 평형상태에 있다고 말한다. 평형상태에서는 물체에 작용하는 모든 힘들이 서로 상쇄된다. 따라서 평형상태에 있는 물체에 작용하는 알짜힘은 0이다.
2. 가속도가 g일 때
떨어지는 물체는 물체와 지구 사이에 작용하는 중력 때문에 지구 쪽으로 가속된다. 이 때 물체에 작용하는 중력을 물체의 무게라고 부른다. 물체에 작용하는 힘이 중력뿐(공기의 저항 제외)이라면 자유낙하 상태에 있다고 한다.
무거운 물체는 가벼운 물체보다 더 큰 힘으로 지구 쪽으로 끌린다. 힘이 물체를 가속시키려 하며 질량은 가속에 저항하려 한다. 따라서 관성이 반으로 준 물체에 작용하는 힘은 반으로 줄고 관성이 두 배로 늘어난 물체에 작용하는 힘은 두 배로 커지기 때문에 결국 질량이 다른 물체도 같은 크기로 가속된다.
3. 가속도가 g보다 작을 때(자유낙하가 아닐 때)
1)낙하하는 물체의 크기
떨어질 때 물체가 헤치고 나아가야 하는 공기의 양에 관계된다.
2)낙하 물체의 속력에 관계
속력이 커질수록 단위시간 당 물체와 충돌하는 분자 수가 증가하여 분자 충돌력도 커진다.
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2013.04.03
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