[일반물리학실험]보다진자 예비

목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

뉴턴의 제2법칙에 따르면 물체의 단위 시간 당 속도 변화량, 즉 가속도는 힘에 비례하는 값을 가지게 된다. 우주에는 핵력, 전자기력, 약력, 중력의 4가지 기본 힘이 존재하며 하나의 물체에 단 한 가지 종류의 힘만 작용하거나 혹은 복합적으로 상호 작용하여 물체에 힘을 작용하여 속도 변화를 일으키게 된다.

이때 지표면에서 낙하하는 물체의 경우와 같이 중력의 영향 하에서 생성되는 운동 가속도를 특별히 중력 가속도라 지칭하며, 질량이 m인 물체 대해 질량 M의 행성이 가하는 중력이 이므로 를 적용하여 이 경우 물체의 중력 가속도는
이 됨을 알 수 있게 된다. (단 은 물체 중심과 행성간 중심을 연결한 크기 1의 단위 벡터이며 방향은 지구 중심을 향한다.)

행성 지표면에서의 중력 가속도
위의 예에서 물체와 행성은 서로 상호 작용하며 동시에 움직여 나가므로 실제로 물체 m과 행성 M의 이동 경로를 뉴턴의 제 2법칙을 적용하여 계산하는 것은 그리 간단한 일이 아니다. 하지만 다행히도 M이 m보다 아주 클 경우, 행성은 물체가 움직일 때 상대적으로 정지해 있다고 가정할 수 있다. 또 h가 R에 비해 아주 작은 경우 즉, 물체가 행성 표면 근처에서만 움직인다고 가정할 때, 물체에 작용하는 행성의 중력가속도
을로 근사할 수 있다. G, M, R이 모두 상수이므로 의 크기도 상수이며 특별히 지구 표면 근처에서 이 값은 9.8m/s2이다. 이 값을 시간에 대해 두 번 적분하면 행성 M에 대한 상대적 이동 경로를 계산할 수가 있게 되며 중력 가속도는 물체의 질량 m에 무관한 양이므로 질량이 다른 두 물체를 같은 높이에서 떨어뜨리면 동시에 지면에 도달하게 된다는 사실 또한 이로부터 유추해 낼 수가 있다.

참고 자료

일반물리학실험/건국대학교물리학과/북스힐
일반물리학실험/한국물리학회/청문각
http://100.naver.com/100.nhn?docid=829047