한양대학교 ERICA캠퍼스, 일반물리학실험 1 - 낙하 운동 실험 (A+)

소개글

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목차

I. 서 론
1. 실험 제목
2. 실험 목적

II. 본 론
1. 이론 및 원리
2. 장치 및 방법
3. 실험 결과

III. 결론 및 토의

IV. 참 고 문 헌

본문내용

1. 실험 제목
낙하 운동을 하는 물체에 발생하는 공기 저항력에 대한 고찰

2. 실험 목적
지구의 질량 때문에 생긴 지구 중력으로 지구 계의 있는 모든 물체는 연직 아래 방향으로 당겨진다. 또한 지구에는 대기가 있어 이 때문에 연직 아래 방향으로 떨어지는 모든 물체들은 저항을 받는다. 이번 실험에서는 동일 기준 단면적을 가지면서 서로 다른 질량을 가지고 떨어지는 물체들 의 위치 정보를 측정해 각 물체의 속도와 가속도를 구한 뒤, 각각의 물체 가 받는 공기 저항력을 계산하여 질량, 공기 저항력, 속도, 가속도 값들이 어떠한 상관관계를 가지는지 알아본다.

3. 이론 및 원리
등가속도 운동은 일정한 가속도의 크기를 가지고 운동하는 운동이다. 이 운동을 시간 속도 그래프에서 확인해 보면 일정한 기울기를 가지는 1차직 선 형태의 그래프를 확인할 수 있다. 다음은 등가속도 운동에서 적용되는 대표적인 공식들이다.

<중 략>

이 외의 식들은 1번 식과 2번식을 조합하여 유도해 낼 수 있는 식들이다.
자유낙하 운동은 등가속도 운동의 대표적인 예시이며 항력 없이 지구 중력에 의해 낙하하는 운동들을 자유낙하 운동이라고 부른다.
실험에서 떨어지는 물체의 위치 정보를 측정하는 장치로 초음파센서 (Ultrasonic sensor)가 사용되었다. 초음파센서는 초음파를 사용하여 센서와 물체 사이의 거리를 측정한다. 초음파센서는 초음파를 발생시키는 발신기 (Transmitter)와 발신된 초음파를 다시 받는 수신기(receiver)로 구성 되어있 다. 초음파 센서의 발신기에서는 초음파 펄스 덩어리를 발신하게 되는데, 발신기에서 나온 펄스 덩어리에서 마지막으로 신호가 감지되는 순간부터 반사되어 돌아온 펄스 덩어리가 수신기에 돌아올 때 수신기에서 마지막으 로 감지되는 신호까지의 시간을 측정하여 초음파 센서는 거리를 측정할 수 있다. 따라서 신호가 나가서 돌아오는 시간만 알아내면 다음과 같은 공 식으로 거리를 알아낼 수 있다.

참고 자료

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Principles of physics, 11th edition, pp24~29, pp117