[포물체의 운동]
●실험목적
물체가 각도를 가지고 발사된 경우의 운동을 살펴보고, 이 물체의 운동이 각도에 따라 변화를 보이는지 관찰한 다음 중력을 받아 포물선 운동을 하는 포사체의 운동을 이해한다.
●이론
*포물체운동
물체가 포물선 운동을 한다는 것은 수평과 수직 방향으로 운동속도가 존재하며 수평방향으로는 힘을 받지 않아 등속도 운동을 하고, 수직방향으로 중력가속도를 받아 등가속도 운동을 한다. 그리고 대부분 포물선 운동은 비스듬히 물체를 위로 던지는데 수평방향과 이루는 각만큼 기울어져서 초속도에 수평방향으로는 의 속도이고, 수직방향으로는 시간t마다 중력가속도가 존재하므로 의 속도를 가지게 되어 속도가 점점 줄어들다가 마침내 방향이 바뀌어 아래로 떨어지게 된다. 이 과정에서도 계속 속도는 - 방향으로 증가한다. 그리고 위의 식을 바탕으로 를 얻을 수 있다. 이것이 물체의 수직속도가 0이 되는 지점, 즉 물체가 최대로 높이 떠오른 지점이 된다. 그리고 이것을 2배하면 물체의 수평도달시간 나온다. 가 된다. 그리고 시작점 y=0에서 수직방향의 위치는 이므로 이 식에 를 대입하면 최고도달 높이를 얻는다. 마지막으로 최고도달 거리 x는 수평방향의 속도×수평도달시간을 하면 되므로 를 알 수 있다.
●실험장치 및 기구
1.론처, 구슬, 추
2.포토게이트 타이머 플레이트
3.포토게이트 타이머
4.기타(먹지, 종이, 버니어 캘리퍼스, 미터자)
●실험방법
(1)초속도 측정
1.Launcher를 바닥과 수평으로 맞추고, 각도를 로 맞춘다.(저의 조에서는 각도를 로 맞추었습니다.)
2.포토게이트 타이머를 gate 모드로 맞추고, 구슬의 지름을 버니어 캘리퍼스로 측정한다.
3.Launcher에 구슬을 넣고 발사하여 구슬이 포토게이트를 지나는데 걸리는 시간 t를 측정한다.
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2012.05.09
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