일반물리학 실험 - 중력가속도 측정
1. 실험목적
1) 비탈길에서 등가속 운동하는 물체를 통해서 중력 가속도 측정 - 마찰이 없는 미끄럼판
(air track)과 광감지기(photogate)를 이용하여 마찰이 없는 등가속도 운동을 실현해
봄으로써 가속도 운동의 기본개념을 익히고, 중력가속도를 실제로 측정해본다.
2) 자유낙하 하는 물체를 통해서 중력가속도 측정 - 자유낙하 운동하는 물체의 운동을 이해
하고 중력가속도의 값을 측정한다.
2. 이론
⇒ 등가속도 운동 공식: 1)
1) 비탈면에서 등가속운동 하는 물체를 통한 중력 가속도 측정2)
⇒ 자유 낙하 운동 공식
- 비탈면에서의 글라이더가 받는 힘 에서, 물체의 가속도 라고
놓을 수 있다. 여기에 위의 등가속도 운동공식의 세 번째 줄, 이동거리를 처음 속력와
가속도와의 시간과의 관계로 나타낸 공식을 이용하면 값을 구할 수 있다.
글라이더를 첫 번째 포토게이트 바로 앞에서 출발시키므로, 이고, 가속도를 대입
하면,
에서 중력가속도 에 대해서 정리하면,
중력가속도 를 글라이더가 미끌어지는 거리와 높이, 그리고 미끌어진 시간을 이용한
식으로 나타낼 수 있다.
2) 자유낙하 하는 물체를 통한 중력가속도 측정3)
- 자유낙하 : 초속도 없이 중력만을 받아서 낙하하는 운동 (등가속도 운동)
공기의 저항을 무시할 경우, 가속도는 중력 가속도이다.
⇒ 자유 낙하 운동 공식
처음의 위치를 0 으로 하고 연직 아래 방향을 + 로 한다.
낙하거리
0
위에서 배운 등가속도 운동 공식에 과 를 대입하면 된다.
높이 인 곳에서 낙하할 때, 위의 첫 번째와, 세 번째식을
연립하여, 를 소거하여, 에 대하여 정리하면,
을 유도할 수 있고, 다시 에 대하여 정리하면,
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2014.01.20
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