[건국대학교 물리실험 A+] 자유낙하실험

소개글

"[건국대학교 물리실험 A+] 자유낙하실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목…………………………………………………………………………………………………………………3
2. 실험 날짜…………………………………………………………………………………………………………………3
3. 실험 목적…………………………………………………………………………………………………………………3
4. 실험 이론…………………………………………………………………………………………………………………3
5. 실험 장비…………………………………………………………………………………………………………………4
6. 실험 방법…………………………………………………………………………………………………………………4
7. 실험 결과…………………………………………………………………………………………………………………5
8. 토의……………………………………………………………………………………………………………….………17
9. 참고문헌………………………………………………………..………………………………………………………18

본문내용

1. 실험 제목
힘의 평형
2. 실험 날짜
2020 04 06
3. 실험 목적
자유낙하 하는 물체와 수평방향의 초기속도를 가지고 떨어지는 물체에 대하여 각각의 경우 중력가속도를 측정하고 그 차이가 없음을 확인한다.
4. 실험 이론
(1) 자유 낙하
공기저항을 무시할 때 자유낙하 하는 물체에 작용하는 힘은 중력으로 일정하게 작용한다. 따라서 일정한 가속도(g)를 가지고 지구중심을 향하는 일차원 운동을 할 것이다. 처음 정지 상태에서 출발하고 물체의 운동방향을 +y로 정한다.
v=v0+gt 라는 등가속도 운동 공식에서 초기 속도 v0=0이므로
v=gt이다.
속도를 적분하면, 변위(이동한 거리)를 알 수 있는데 시작부터 t초까지 이동한 거리를 식으로 나타내면 y=1/2gt^2이다.
다음은 자유낙하를 나타내는 그림이다. Case1은 자유 낙하이고, case2는 포물선 낙하이다.

위 식은 두 성분을 합하여 2차원 포물선 운동을 의미한다.
본 실험에서는 자유낙하 하는 물체와 포물선 운동을 하는 물체의 각각의 경우 중력가속도를 측정하고 그 값의 차이를 확인한다.
5. 실험장비
1. I-CA system
2. 스크린
3. Drop-Shot 장치

건국대학교 e-campus 물리학 및 실험 수업 영상 중 캡처본
6. 실험 방법
(1) 윗 그림과 같이 스크린과 Drop-Shot 장치를 준비하고, I-CA 시스템을 설치한다.
- 참고: 카메라는 구면수치를 감안하여 2~3m 뒤에 설치하고 줌을 조절하여 실험하기 좋은 화면을 맞춘다. 실험면과 카메라는 직각이 되어야 하고, 특히 X-Y 2차원 실험으로 평면 자체가 기울면 실험에 오차를 줄 수 있으므로 카메라가 수직면에 정확히 일치하게 설치한다. 이는 카메라 위에 수평계를 올려놓고 수평을 맞추는 것이 확실하고, 수평계가 없을 시 형광구를 떨어뜨려 보아 그 모습을 보고 맞출 수 있다.

참고 자료

건국대학교 물리학과 공저, 북스힐, <일반물리학실험 (개정판)> 2018, p43~48