반응형 일반물리학실험 | 가상 실험 - 자유낙하 TIP 초기속도가 있는 물체의 낙하 거리를 시간당 측정하여 그 물체의 속도와 가속도를 추정해 본다. 자유 낙하 자유 낙하 물체는 초기의 운동 상태에 상관 없이 중력만의 영향 하에서 자유롭게 움직이는 물체이다. 위로 혹은 아래로 던져진 물체와 정지한 상태에서 덜어지는 물체 모두 자유롭게 떨어진다. 어떤 자유 낙하 물체의 가속도도 초기 운동과 상관 없이 아래로 향하며 크기가 같다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 속도 측정장비(초고속 카메라 등)을(를) 준비하고 설치한다. 2) 초기 속도를 줄 수 있는 장비를 설치한다. 3) 0.2초 간격으로 공의 높이를 측정할 수 있도록 조정한다. 4) 초기 속도를 주어 물체를 떨어트린다. 이 때 방향이 지면에 수직이 되도록 유의해서 떨어트린다. [일반물리학실험]가상 실험.. Engineering/물리학 2023. 2. 6. 일반물리학실험 | Drop-Shot을 이용한 중력가속도의 측정 TIP 자유낙하하는 물체와 수평 방향의 초기속도를 가지고 떨어지는 물체에 대하여 각각의 경우에 대해 중력가속도를 측정하고 그 차이가 없음을 확인한다. 중력가속도 중력에 의해 야기되는 단위 시간당 물체의 속도 변화량을 말한다. 뉴턴의 제2법칙에 따르면 물체의 단위 시간당 속도 변화량, 즉 가속도는 힘에 비례하는 값을 가지게 된다. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하므로 자유낙하하는 물체는 질량에 상관없이 일정한 가속도로 떨어진다. 약 9.8㎨의 이 가속도를 중력가속도 g라 한다. 그러나 정확한 중력가속도는 장소에 따라 조금씩 다르다. 이것은 지구 자전에 따른 원심력이 위도에 따라 다르고, 지구가 완전한 구체가 아니라 약간 평평한 타원체이며, 지구 내부의 지질구조가 균일하지 않기 때문이다. 예를 들어 반지름.. Engineering/물리학 2023. 1. 10. 일반물리학실험 | Picket Fence의 자유낙하 실험 TIP 1. photogate를 이용하여 떨어지는 picket fence의 낙하시간을 측정함으로써 중력가속도의 값을 측정해보는 것이다. 2. 또한 물체의 가속도가 일정할 때 속도와 이때 시간에 따른 거리, 속도, 가속도의 관계에 대하여 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 개요 photogate를 이용하여 떨어지는 picket fence의 낙하시간을 측정함으로써 중력가속도의 값을 측정해보는 것이다. 또한 물체의 가속도가 일정할 때 속도는 어떻게 되는가?”, “이때 시간에 따른 거리, 속도, 가속도의 관계는 어떻게 되는가?”에 대하여 알아본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 캡스톤 프로그램에서 record 버튼을 누른다. 2) 포토게이트 센서에 불이 들어오지 않은 것을 확인한 후 피켓 펜스를 떨어뜨린다. 3.. Engineering/물리학 2022. 12. 28. 일반물리학실험 | 동영상 장비를 이용한 자유낙하 TIP 1. 자유낙하하는 물체와 수평방향의 초기속도를 가지고 떨어지는 물체에 대하여 각각의 경우 중력가속도를 측정하고 그 차이가 없음을 확인한다. 2. 중력을 받아 운동하는 물체를 분석할 수 있다. 등가속도 운동하는 물체의 운동을 분석하여 위치, 속도, 가속도를 구할 수 있다. 등가속도 운동하는 물체의 위치, 속도, 가속도를 시간의 함수로 나타낼 수 있다 질량이 m인 물체가 지표면 근처에서 낙하할 때 물체가 받는 중력은 로 주어진다. 여기서 G는 만유인력 상수이고, M은 지구의 질량, r은 지구와 물체 사이의 거리이다. 지면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름 R에 비해 매우 작은 경우 식에 주어진 거리는 r≈R로 쓸 수 있으므로 중력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 여기서 g=GM/R2 (9.8.. Engineering/물리학 2021. 3. 8. 일반물리학실험 | Interface 실험 - 자유낙하 TIP 1. Interface를 통하여 각종 실험들의 측정값과 결과를 얻어내는 방법을 이해하는 것이 이 실험의 주목적이다. 2. DataStudio라는 프로그램을 이용하여 여러 가지의 센서들을 연결시키는 방법과 연결 한 후에 실험을 한 후 얻을 수 있는 측정값 및 결과들을 어떻게 확인 하는 지에 대해 알아보려고 한다. 3. Interface를 통한 측정방법을 이해한다. 4. 자유 낙하 운동하는 물체의 운동을 이해하고, 중력가속도의 값을 측정한다. DataStudio DataStudio는 750 인터페이스에 연결된 센서에서 감지된 데이터를 표시, 분석, 저장하는 프로그램이다. 이러한 소프트웨어는 PASCO 인터페이스 및 센서와의 작업을 통해 데이터를 수집하고 분석한다. 사용자는 DataStudio를 사용하.. Engineering/물리학 2020. 11. 13. 일반물리학실험 | Bungee Jump Accelerations 일반적으로 물체를 떨어뜨리면 물체에는 중력과 공기마찰에 의한 저항력이 작용한다. 자유낙하란 중력 이외의 이러한 저항력들이 없다는 가정하에 일어나는 이상적인 운동을 말한다. 이때의 가속도의 크기 g는 g = 9.8m/s2= 32.2ft/s2으로 일정하며 이를 중력가속도라 말한다. 번지점프를 할 때 초기에는 고무줄의 영향을 받지 않고 자유낙하를 하며 이때의 가속도는 중력 가속도 -9.8로 일정하게 유지된다. 하지만 번지점프의 고무줄이 늘어나기 시작하면 가속도가 변화하기 시작하고, 중력보다 탄성력이 큰 시점에서 가속도가 +가 된다. 결과적으로 가속도는 사람이 여전히 아랫방향으로 떨어지고 있음에도 불구하고 위쪽방향을 향하게 된다. 이러한 배경을 바탕으로 번지점프를 할때에 대한 운동력을 실험을 통해 알아보기로 한.. Engineering/물리학 2020. 11. 6. 일반물리학실험 | 번지점프에서의 가속도 TIP 1. 가속도 센서를 써서 점프를 시작한 후 번지점퍼의 처음 몇 번의 진동운동을 분석한다. 2. 운동 과정에서 가속도의 최대 값과 최소 값을 잰다. 3. 실제 번지점프와 실험결과를 비교한다. 번지점프대 위에서 번지점프를 할 경우, 고무줄의 영향을 받지 않고 초기속도가 0인 자유낙하를 할 경우 가속도는 거의 –9.8m/s2 로 일정하게 유지된다. 하지만 번지점프의 고무줄이 늘어날 때에는 가속도가 변화하기 시작하고, 중력보다 탄성력이 큰 시점에서 전체 알짜 힘이 -(중력방향)에서 +(위쪽방향)가 되어 가속도 역시 +가 된다. 결과적으로 가속도는 사람이 여전히 아랫방향으로 떨어지고 있음에도 불구하고 위쪽방향을 향하게 된다. 또한, 양의 방향을 갖는 가속도의 최대값은 번지점프 줄이 최대로 늘어나는 지점이 .. Engineering/물리학 2019. 12. 29. 이전 1 다음 반응형
