[일반물리학 실험] 갈릴레오 실험과 경사면에서 중력 가속도 측정
1. 실험제목
⇒갈릴레오 실험과 경사면에서 중력 가속도 측정
2. 실험 목적 및 원리
실험 목적
경사면의 각의 크기에 따른 가속도의 변화를 조사하여 가속도와 경사각의 관계를 알아보 고, 갈릴레오 시대엔 시간측정 장치가 부족했기 때문에 이번 실험에서는 정확한 시간 측 정을 위해 운동감지기를 사용하여 가속도를 측정해서 갈릴레오가 가정한 등가속도 운동이 타당한지 알아본다. 그리고 경사각의 사인값과 가속도 그래프의 비교를 통해 자유낙하 가 속도 값을 구한다.
실험 원리
운동감지기를 사용하여 경사면에서 굴러 내려가는 공의 움직인 거리와 걸린 시간을 재서 여러지점의 속도를 구한다. 그리고 경사면의 각의 크기가 증가할 때 가속도도 커지며 가 속도는 경사각의 사인값에 비례한다. 따라서 sin세타와 가속도 사이의 그래프를 통하여 sin세타=1까지의 가속도를 추정한다. sin세타=1은 경사각이 90도 일 때 이므로 이는 자유 낙하운동과 같다. 따라서, 이 그래프를 통하여 자유낙하운동시의 가속도를 구한다.
예비질문에 대한 답변
1. 그 시대의 절대자인 아리스토텔레스가 물체가 자유낙하할 때 속도는 물체의 무게에 비례한다고 주장했기 때문이다. 그리고 부피가 같고 무게가 다른 두 물체를 동시에 낙하시키면 무거운 물체가 더 빨리 떨어진다고 생각했다. 이로인해, 공기의 저항이 없다면 무거운 물체와 가벼운 물체가 동시에 떨어진다는것을 당시 사람들은 알 수 없었다.
2.공기의 저항이 없을경우에는 동시에 떨어지지만, 공기의 저항이 존재한다면 만약 두 공의 무게가 같다면 공기저항을 덜 받는 작은공이 먼저 떨어질 것이다.
3.공기 저항이 없다면 두 공의 간격이 일정하겠지만, 공기 저항이 있다면 작은공이 공기 저항을 덜 받으므로 큰공과의 간격이 좁아질 것이다.
4.자신의 상태나 주위환경 등에의해 측정값이 달라질 수 있다는 문제가 있다.
.... |
2015.01.27
6페이지
