[중력가속도 측정]
●실험목적
마찰 없는 미끄럼판과 광 감지기를 이용하여 마찰이 없는 등가속도 운동을 실현해 봄으로써 가속도 운동의 기본개념을 익히고, 중력가속도 실제로 측정해 본다.
●이론
*비탈면에서 등가속도 운동 하는 물체를 통해서 중력 가속도 측정
비탈면에서의 글라이더가 받는 힘에서 지구 중심방향으로 향하는 것이 중력 가속도()이라고 할 수 있다.
처음으로 이동거리(D)를 처음속도와 가속도()와의 시간(t)과의 관계로 나타낸 등가속도 운동 공식()․․․(1)을 이용하면 값을 구할 수 있다.
다음으로 글라이더를 첫 번째 포토게이트 바로 앞에서 출발시키므로 처음속도과 가속도에를 (1)식에 대입하면 이라는 식이 나오게 됩니다.
마지막으로 정리하면 중력가속도를 글라이더가 미끄러지는 거리와 높이 그리고 시간을 이용한 식 로부터 중력 가속도를 구할 수 있다.
●실험장치 및 기구
1.에어트랙/압축공기 공급 장치
2.포토게이트 타이머, 포토게이트
3.글라이더, 플래그, 플레이트
4.기타(미터자, 받침목, 수평자)
●실험방법
1.눈금자를 이용하여 에어트랙의 높이h를 8cm, 10cm, 12cm로 맞춘다.
2.포토게이트 간의 거리를 100cm로 맞춘다.
3.포토게이트 타이머를 pulse 모드로 맞추고 전원을 켠다.
4.압축공기 공급 장치의 전원을 켜서 에어트랙에 압축공기를 제공한다.
5.글라이더를 첫 번째 포토게이트가 위치한 에어트랙 위치에 놓는다.
6.글라이더를 에어트랙에서 출발시킴과 동시에 포토게이트 타이머를 눌려 이동시간을 계산한다.
7.각 높이 당 5회 반복 실시한 결과를 바탕으로 평균 이동시간을 구한다.
8.인 공식을 이용하여 중력가속도를 구하고, 오차%를 구한다.()
5.실험결과
[중력가속도Ⅰ]
* Air Track 다리 사이의 길이
* Photo Gate 사이의 거리
* 받침목의 높이
100 ㎝
8 ㎝
0.08
횟수
1회
2회
3회
4회
5회
평균
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2013.07.19
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