중력에 의해서 낙하하는 추에 연결된 수레의 운동을 관찰함으로서 가속도. 힘 및 질량의 관계를 알고 중력가속도를 측정한다.
뉴턴의 운동 제 2법칙에 의하면 물체의 운동의 시간적 변화는 물체에 작용하는 힘의 방향으로 일어나며 힘의 크기에 비례한다. 운동의 변화를 힘과 가속도로 나타내면, F=ma가 된다. 물체에 힘이 작용했을 때 물체는 그 힘에 비례한 가속도를 받는다.
날개의 너비가 S1이고 이동거리가 S일때 , 가속도 a 는
실험을 통하여 가속도 a를 구할 수 있다. 2가지 방법을 이용하여 서로 비교하여 본다.
실험 방법
1. 실험 과정
1) 실험 장치를 구성한다.
2) Photo gate timer를 작동한다.(전원장치를 켠다. → MEASURMENT 버튼을 한번 눌러 화면에 Time이 표시되도록 한 다. → MODE 버튼을 한번 눌러 화면에 One Gate가 표시되도록 한다.)
3) 수레와 추걸이(Me)를 실로 연결한다. 낙하 시킨 후 시간(t0)를 기록한다.
4) 추의 무게(M0)를 바꾸어 가며, 위와 같은 방법으로 실험한다.
5) 추의 질량(M0+Me)와 수레의 질량(Mc)을 저울로 측정하여 기록한다.
6) 타이머에 기록 된 시간(t0)과 수레에 달려있는 날개의 길이(S)를 측정하며 기록한다.
7) 측정된 시간(t0)과 날개의 길이(S)를 이용하여 나중속도(v=S/t0)를 계산한다.
8) 수레의 이동거리(s)와 나중속도(v)를 이용하여 수레의 가속도(a)를 계산한다. 등가속도 운동 식 2as = v2-v02이므로 a=v2/s 이다.
9) 측정된 가속도(a)를
에 대입하여 중력가속도(g)를 계산하여 기록하고, 표준 값과 비교하여 본다.
[일반물리학실험] 역학수레(에어트랙)를 이용한 중력가속도 측정 레포트
1.1. 실험 시 1.1.1. 공기의 저항으로 실험결과에 영향을 줄 수 있으므로 바람이 불지 않는 장소에서 실험하고, air supply 위치에 주의를 기울인다. 1.1.2. 수레의 이동거리와 날개사이의 넓이가 실험 후의 충격으로 변할 수 있으므로 실험측정 전 확인한다. 1.1.3. 정확한 실험결과를 위해 에어트랙 장치가 수평이 되게한다. 1.1.4. 추걸이가 떨어지면서 바닥에 부딫힐 때 파손될 수 있으므로 충격을 흡수할수 있게 조치 한다. 1.1.5.
www.happycampus.com
댓글