선형 가속 운동

소개

선형 가속 운동

목차

1. 실험 목적
2. 이론적 배경
3. 실험 방법
4. 실험 시 주의사항

본문내용

1. 실험 목적
- 자유 낙하를 하는 물체의 시간과 위치를 측정하여 지표에서의 중력가속도 값인 상수 g를
구한다.
2. 이론적 배경
- 가속도
: 단위 시간(1초) 동안 속도의 변화량을 가속도라 하고, 가속도는 크기와 방향을 갖는 벡
터량이다. 여기에서 방향은 속도 변화량의 방향과 같다. (+)가속도일 때 물체의 속력은
증가하고, (-)가속도일 때 속력은 감소한다. 또한 곡선 운동은 시시각각 운동 방향이 달
라지므로 항상 속도가 변하며 가속도 운동을 한다.
,
- 평균 가속도와 순간 가속도
: 직선 운동하는 물체의 속도가 시간에 따라 변할 때 속도-시간 그래프는 다음 그림과 같
다.
: 평균 가속도는 중간의 속도 변화를 무시하고 걸린 시간 사이의 속도 변화율을 이용하여
구한다.
: 순간 가속도는 시간을 짧게 하여 그 때의 가속도를 구하는 것이다. 따라서 순간 가속도
는 어떤 점에서의 접선의 기울기이다.
- 중력과 중력가속도
: 지구상의 모든 물체는 항상 지구가 끌어당기는 인력을 받는다. 지구가 물체를 끌어당기
는 힘을 지구의 중력이라고 한다. 질량을 가진 모든 물체에는 지구의 중력이 작용하며,
지구상의 물체에 작용하는 중력은 장소에 따라 다르다. 극지방으로 갈수록 중력이 크고,
적도 지방으로 갈수록 중력이 작다. 이와 같이 지구 주위에 중력이 미치는 공간을 중력
장이라고 한다.
: 공기의 저항을 무시하면 지표면 근처의 동일한 장소에서 낙하하는 물체는 물체의 질량,
모양, 크기 등에 관계없이 일정한 가속도가 생긴다. 이 가속도는 지구의 중력에 의해 생
기므로 중력 가속도라 하고 로 나타낸다


3. 실험 방법
- I-CA
: Image Capture and Analyzer의 약자로서 카메라를 이용해 실험장면을 동영상으로 촬영
하여 저장하고 이를 분석하는 신개념의 실험 프로그램이다. I-CA를 이용하면 실험자는
실험장면을 동영상으로 불러내어 볼 수 있으므로 관찰하고자 하는 장면을 정지영상 혹은
느린 재생화면 등 여러 방식으로 확인할 수 있다. 또한 저장한 영상을 이용하여 분석 결
과를 비주얼하게 보여주므로 이를 통하여 기존의 지루하고 어려웠던 실험이 아닌 보다
명확하고 재미있는 실험을 할 수 있다.
① 낙체 운동 장치를 설치한다.
② 낙하물체를 틀걸이에 걸고 종이테이프를 위에 붙인다.
③ 추걸이의 추가 최대한 수직으로 떨어질 수 있게 삼발이 조종나사 e를 잘 조정한다.
④ timer 의 진동수를 60Hz 으로 하고 timer 의 스위치를 켠다.
⑤ 낙하물체를 떨어뜨린다.
⑥ 이와 같은 방법으로 낙하를 몇 회 한 후 종이테이프에 찍힌 점을 가지고
를 구한다.
⑦ 테이프에 찍힌 처음 몇 개의 조밀한 점을 제외한 식별 가능한 타점을 로 잡고
자료를 정리한다.

참고자료

· 없음