[물리실험]뉴턴의 제2법칙-예비+결과레포트

소개글

물리실험 뉴턴의 제2법칙 예비,결과 레포트 입니다^^ (북스힐)

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 기구 및 장치
4.실험 방법
5.실험 데이터
6. 손가락 질문 및 질문 사항
7.결과 및 토의

본문내용

뉴턴의 제2 법칙 - Air track
실험 목적
뉴턴의 제 2법칙을 이용하여 물체에 힘이 작용하여 생긴 가속도와 그 힘과의 관계와 물체의 질량과 가속도와의 관계를 알아본다.
실험 원리
줄의 장력T₁과 T₂는 줄의 질량이 없다고 가정했을 때 같은 크기를 갖는다.그리고 도르래에 마찰이 없다고 가정하면 줄에 작용하는 접선 성분의 힘은 없다. 책상 위에 벽돌은 수직한 방향으로는 가속도가 없으므로 수직력 Fn과 m₁g는 같아야만 한다.만약 a₁이 m₁의 수평 성분이라면 뉴턴의 제 2법칙은 다음과 같게 된다.
T = m₁a₁ (1)
여기서 T=T₁=T₂는 줄에 걸리는 장력이다.매달려 있는 벽돌의 가속도는 아래쪽으로 수직하다.벽돌에 작용하는 힘들은 아래 쪽으로 향하는 중력 m₂g,그리고 위로 향하는 장력 T₂이다.만약 우리가 아래쪽의 방향을 이 벽돌의 가속도 a₂에 대해 양으로 잡으면 뉴턴의 제2 법칙을 다음과 같이 된다.
m₂g- T = m₂a₂ (2)
만약 연결된 줄이 늘어나거나 줄어들지 않는다면, 각 벽돌은 똑 같은 속력으로 움직일 것 이다.이 구속은 방정식 (1)과(2)를 간단하게 만들어 준다.벽돌의 속력은 같기 때문에 가속도 a₁과 a₂는(방향은 같지 않지만) 크기가 같다.그 크기를 a라 하자.그러면
T = m₁a (3)
m₂g- T = m₂a (4)
식 (4)에 있는 T를 방정식 (3)의 m₁a를 대입함으로써 (또는 간단히 두 방정식을 더 함으로써)T를 소거 할 수가 있다. 그렇게 하면 m₂g - m₁a = m₂a 즉
m₂g = (m₁+ m₂)a (5)
를 얻을 수 있다.이 실험에서는 계에 작용하는 힘 F= m₂g와 질량 m, m₂를 변화 시킴으로써 가속도a는 힘 또는 질량과 어떤 관계가 있는지 알아본다.
실험 기구 및 장치
컴퓨터, 추와 추걸이, 실과 실걸이, Photo gate2개, Air track과 Glider

참고 자료

물리학 (북스힐)