일반물리학 실험 - ’힘과 가속도’실험 결과

[ 힘과 가속도 실험 결과 레포트]
1. 실험방법
[실험 1] 일정한 힘에 의한 수레의 운동
① 장치(추와 추걸이는 제외)를 구성한다. 수평 조절나사를 돌려 수평을 맞추고 수레가 스스로 굴러가지 않음을 확인한다. 트랙 위의 눈금자가 실험자에 가까운 쪽을 향하도록 트랙의 방향을 정한다.
② 수레와 추걸이의 질량을 측정한다.
③ 추걸이를 설치하고 수레를 최대한 당겼을 때 추걸이가 도르레에 닿지 않도록 멈춤장치1의 위치를 정하여 고정한다. 그리고 추걸이가 바닥에 닿기 전에 수레가 멈출 수 있도록 멈춤장치2의 위치와 실의 길이를 조정한다.(추와 추걸이가 낙하하여 바닥에 부딪히면 추걸이가 쉽게 파손된다.)
④ 수레에 부착된 측정 테이프를 잘 인식하도록 두 포토게이트의 높이를 조정한다.
⑤ 측정테이프의 폭 ∆l을 측정한다.
⑥ 수레중심이 멈춤장치1로부터 약 20cm 떨어진 위치를 수레의 출발위치 x_0로 정한다.
⑦ x_0로부터 10cm 오른쪽으로 떨어진 위치에 포토게이트1을 설치한다.( x_0). 그리고 포토게이트2는 포토게이트1과 10cm 떨어지도록 위치시킨다(x).
⑧ 추걸이에 10g의 추를 단다.
⑨ 포토게이트 계시기의 측정모드를 PULSE로 선택한다. 수레중심을 x_0에 위치시킨 후 손을 놓아 출발시켜 수레가 두 포토게이트 사이를 지나는 시간간격 t를 측정한다.
⑩ 포토게이트 계시기의 측정모드를 GATE로 선택한다. 수레중심을 x_0에 위치시킨 후 손을 놓아 출발시켜 수레의 측정테이프가 두 포토게이트를 각각 지나는 시간간격 ∆t와 ∆t_0를 측정한다.
⑪ 측정테이프의 폭 ∆l을 시간 간격 ∆t와 ∆t_0로 나누어 속도 v와 v_0를 각각 구하고 v - v_0를 계산한다.
⑫ 포토게이트2의 위치를 10cm씩 오른쪽으로 이동시키면서 ⑨~⑪의 과정을 반복한다.
⑬시간경과 t에 대한 속도변화 v - v_0의 그래프를 그리고 기울기로부터 가속도를 구한다.
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