일반물리학실험 | 에어트랙을 이용한 무마찰 등속운동

 

 

 

TIP

 

 

1. 마찰이 없는 에어트랙 위에서 등속도 운동하는 물체의 속도를 포토게이트를 사용하여 측정한 뒤 뉴턴의 제1법칙과, 에너지 보존 법칙을 실험에서 확인한다.
2. 포토게이트의 사용법을 익히고, 실험값들을 표나 차트를 활용하여 등속(직선)운동의 개념을 이해한다.

 

 

 

관성의 법칙

정지한 물체가 움직이려면 힘을 받아야 한다. 한 방향으로 움직이고 있는 물체가 힘을 받지 않는 다면 어느 방향으로 움직이는 물체는 물체의 속도나 방향 같은 운동 상태가 변하지 않는다. 운동을 하고 있는 물체에 힘이 작용하지 않고, 마찰 같은 외부 힘이 작용하지 않으면 물체의 처음 운동 속도와 방향과 최종 운동 속도와 방향은 같다. 우리는 이것을 등속 운동이라고 한다. 즉 등속 운동은 운동하는 물체에 힘이 작용하지 않으면 정지한 물체는 계속 정지해 있고, 운동하던 물체는 계속 등속 운동을 하는 것을 뉴턴의 운동 제1법칙 “관성의 법칙” 이라 한다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 에어트랙을 평평한 테이블에 설치하고 트랙의 수평을 조절하고, 잘 고정시킨다.

 

2) 송풍기를 연결하여 공기가 공급된 것을 확인하고, 글라이더를 올려놓은 상태에서 송풍기의 출력을 조절하여 적절한 바람세기를 찾는다.

 

3) 포토게이트 센서와 타이머가 연결이 되었는지 점검하고, 4가지 모드의 타이머 중 실험에 필요했던 EACH모드로 사용해 A(t₁)게이트와 B(t₂)게이트를 각각 통과하는지 확인함.

 

4) 자를 사용해 글라이더의 길이와 센서사이의 거리를 측정한다.

 

5) 실험방법을 찾아본 뒤 센서사이의 거리를 0.5, 0.8, 1m로 두고 길이 당 3회씩 실험을 하되 힘의 세기를 매우 천천히 보통 빠르게 실험을 하여 변화를 주었다,

 

6) 실험값들을 적어 글라이더의 속도와 게이트 통과시간들을 측정하여 평균값들을 구하고 실험의 완성도를 팀원들과 상의 후 실험을 종료했다.

 

 

 

[일반물리학실험]에어트랙을 이용한 무마찰 등속운동 레포트