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물리실험 예비+결과 - 가속도와 뉴턴의 운동 법칙
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물리실험 예비+결과 - 가속도와 뉴턴의 운동 법칙
예비 보고서
[1] 목적 : 에어트랙을 사용하여 뉴턴의 운동법칙을 검증한다.
[2] 원리
1) Newton의 제 1법칙
- 알짜힘이 작용하지 않는 물체가 있을 때, 물체가 정지하고 있으면 계속해서 정지하고 있을 것이고 일정한 속도로 운동하고 있으면 계속해서 등속도로 운동할 것이다. 이것을 뉴턴의 제 1법칙 ‘관성법칙’ 이라 한다. 이때 정의 하는 기준계를 ‘관성 기준계’ 라한다.
2) Newton의 제 2법칙
- 합력(알짜힘) ∑F는 질량 m과 가속도 a와 ∑F=ma의 관계가 있다. ∑F는 물체가 받는 모든 힘의 합, 알짜힘이다. ∑Fx = max ∑Fy = may ∑Fz = maz - (a) 이 세 식은 물체가 받는 알짜힘의 세 성분과 가속도의 세성분사이의 과계를 설명해준다. Newton의 제 2법칙은 제1법칙을 특수한 경우로 포함하다. 곧 물체가 받는 힘이 없다면 식 (a)는 물체가 가속되지 않음을 뜻한다.
3) Newton의 제 3법칙
- 물체에 힘이 작용하면 그 물체는 한상 작용받는 힘과 크기는 같고 방향이 반대인 반작용을 상대에게 가한다. FAB = -FBA (FAB : 물체 A가 물체B에 작용하는 힘. FBA : 물체 B가 물체 A에 작용하는 힘.)
4) 에어트랙 (air track) - 압축공기를 수많은 작은 구멍을 통해 분출시켜 물체를 뜨게 함으로서 물체가 마찰 없이 움직이게 만들어 주는 장치.
# 일반적으로 뉴턴의 운동법칙은 현실 상황에서는 성립이 되지 않고 물리적으로 이상적인 상황(마찰력무시 등)에서만 맞아 떨어진다. 따라서 뉴턴의 운동법칙을 실험하기위해서는 인위적으로 이상적인 상황을 만들어야만 한다. 그런 의미에서 에어트랙은 이번 실험에서 핵심적인 역할을 한다고 볼 수 있다.
[3] 원리 적용
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2015.02.06
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