1. 실험의 목적과 배경
(1) 수행한 실험의 목적과 의의
물리학은 우리 주위에서 일어나는 자연현상을 과학적으로 표현하는 학문이다. 한 가지 예를 들면 우리는 매일 중력의 영향을 받으면서 살아가고 있다. 그러므로 물리학에서 중력은 매우 중요한 부분이다. 뉴턴은 사과나무에서 떨어지는 사과를 보고 사과를 무엇인가가 잡아당기기 때문에 사과가 떨어진다고 생각하였다. 그리하여 만유인력 법칙을 떠올리게 되었다고 한다. 우리는 이 실험을 함으로써 지구 중력에 의해 낙하하는 물체의 속력을 측정하여 운동법칙을 찾아내어 만유인력에 대하여 알아보도록 한다. 그리고 정확한 실험을 위하여 빛살문 검출기(photogate detector)로 물체가 어떤 위치에 도달하는 시간과 빠른 물체의 속력을 측정하는 방법과, 컴퓨터를 이용하여 측정한 데이터를 처리하는 방법을 배운다. 그 후에 그 자료를 이용하여 중력가속도와 여러 가지 경우에 중력가속도에 대해서 알아본다.
(2) 이론적 배경
모든 물체는 관성이 있다. 관성이란 정지해 있던 물체는 계속 정지해 있고, 운동하던 물체는 등속도로 운동을 계속하려는 성질을 나타낸 것이다. 물체의 운동 상태를 변화시킬 수도 있는데 그 요인을 힘(force)이라고 부르며, 운동 상태의 변화는 가속도로 나타낸다. 이 힘과 운동 상태의 변화 즉, 가속도 사이의 관계를 운동법칙(law of motion), 또는 이를 찾아낸 사람의 이름을 따서 뉴턴(Newton)의 제2법칙이라고 부른다.
F = ma
v = + at
h = t + 1/2 a
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2013.07.19
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