포사체 운동 실험 실험보고서
1. 실험목적
1) 쇠구슬의 속도와 발사각을 측정해서 쇠구슬의 속도 벡터를 구하고 수평, 수직으로 벡터를 분할하여 쇠구슬의 수평도달거리를 계산할 수 있다.
2) 초기속도가 일정할 때 수평 도달 거리가 최대가 되는 발사각을 찾을 수 있다.
2. 이론적 배경
1) 초기속도 로 지면각 를 이루며 쏘아올린 포사체는 x방향으로는 등속직선운동, y방향으로는 가속도가 -g인 등가속도 운동을 한다. 따라서 포사체의 좌표 (x, y)는 ()로 나타낼 수 있다.
3. 실험기구
버니어 데이터 수집 인터페이스, 탄착 패드, 로거프로3 한글 프로그램, 2m 줄자, 포사체 실험장치, 테이블 클램프 2개, 디지털각도계, 100m 고급 실험용 자
4. 실험 방법
1) 로거프로 프로그램을 실행시키고 포사체 실험 장치를 연결한다.
2) 포사체 실험 장치를 고정시키고 수평을 맞춘다.
3) 런처에 펌프를 연결하고 포신의 각도와 포탄 세기를 조절하고 쇠구슬을 장전한다.
4) 공기펌프로 압력이 안정화 될 때까지 공기를 주입한다.
5) 쇠구슬의 도착 지점에 탄착패드를 놓아 쇠구슬 낙하지점을 측정할 수 있게 한다.
6) 발사각과 런처부터 패드 사이의 높이를 측정한다.
7) 데이터 수집을 시작하고 쇠구슬을 발사하여 탄착 패드 사이의 거리와 속도를 측정한다.
5. 실험 결과
=3.7(m/s), =0.95(m), g=9.798305(㎨)로 일정하다 하고
발사각 에 따른 수평도달거리 L의 그래프를 그려보면 다음과 같다.
가 약 33°일 때 수평도달거리가 최대가 됨을 알 수 있다.
수직하강높이 =0.95(m), g=9.798305(㎨)
①발사각 =25°
실험차수
L(측정)(㎝)
(㎧)
(㎧)
(㎧)
L(계산값)
(㎝)
오차
(%)
1
210
3.705
3.357
1.565
210.9603
-0.45729
2
215
3.741
3.390
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2015.02.06
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