실험 결과 보고서
․ 실험 목적
의 관계를 실험을 통하여 알아본다.
․ 이론
물체의 가속도는 물체가 받은 힘의 크기에 비례하고, 질량에 반비례한다. 이것을 Newton의 제2법칙이라고 한다.
이다. 이때, 는 외부에서 물체에게 가해지는 힘의 합력이고, m은 물체의 질량, a는 물체의 가속도이다.
각각의 물체가 받는 힘을 이용하여 수식을 세우고 연립해서 수식을 연립하여 가속도를 구할 수 있다.
그림과 같이 물체 이 받는 힘은 수직방향과 수평방향으로 나눌 수 있는데 수직방향의 힘은 서로 상쇄되어 0이 된다. 남은 힘은 장력 뿐이므로
가 된다. 물체 이 받는 힘은 장력 와 중력 이고, 장력 는 물체 이 받는 장력과 동일하다고 볼 수 있다. 따라서
이다. 이 두 식을 더하면 장력 를 상쇄할 수 있고 가속도 를 구하면
이다.
물체 과 물체 을 하나의 물체 으로 고려하여 가속도 를 구할 수 있다.
그림에서 물체 이 받는 살펴보면, 모든 힘이 상쇄되어 만 남게 된다. 따라서, 는 다음과 같이 적용할 수 있고 여기서 가속도 를 구하면
이 된다.
․ 실험 방법
A. 마찰이 없는 경우
(1) 에어트랙을 수평으로 맞춘다.
(2) photogate를 pulse mode로, 두 photogate의 간격을 50cm로 맞춘다.
(3) 질량 20g을 추걸이와 함께 글라이더에 연결한다.
(4) 에어트랙의 Air를 작용시켜 에어트랙의 마찰을 없앤다.
(5) 글라이더를 photogate 바로 앞에서 출발시켜 초속도가 0이 되게 하여 실험을 시작한다.
(6) 같은 실험을 3번 실시하여 평균값을 구하여 기록한다.
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2013.05.02
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