일반물리학실험레포트_포물선 운동

소개

대학 일반 물리학 및 실험 중에서 포물선 운동
결과 레포트입니다.

목차

1. Introduction
2. Theoretical Background
3. Methods
4. Results
5. Discussion
6. Conclusions

본문내용

1. Introduction
포물선 운동을 수직과 수평 방향의 운동으로 나누어 분석하여 어느 각도일 때 공이 가장 멀리 나아가는지 이론적, 실험적으로 알아본다.
또한, 측정 데이터를 이용하여 역학적 에너지 보존법칙이 성립하는지 알아본다.

2. Theoretical Background
허공을 향해 비스듬히 물체를 발사하였을 때 이 물체는 포물선 운동을 하게 된다. 물체가 포물선 운동, 즉 이차원 운동을 하는 동안 위치와 속도 벡터는 계속하여 연속적으로 바뀌게 된다. 반면에 가속도 벡터는 일정하며 아래 방향을 향해 지평선과 항상 수직이다. 이 특징은 이차원 운동에 관한 문제를 두 개의 분리된 일차원 운동으로 나누어 분석할 수 있게 해준다. 첫 번째는 수평 방향으로 분석한 것이고, 두 번째는 수직 방향으로 분석한 것이다.
이 포물선 운동의 방정식을 x축, y축 방향으로 나누어 미분 형태로 표현하면 다음과 같다.

3. Methods
(1) Project launcher를 설치하고,
(2) 화면에 공의 포물선 운동 전체 모습이 나오도록 카메라를 설치한다.
(3) I-CA system에 좌표축을 설정하고 촬영을 준비한다.
(4) 발사 각도를 맞춘 후 공을 발사 시킨다.
(5) 이 때 공의 운동을 촬영하고 저장한 후, I-CA system을 이용하여 운동을 분석한다.

4. Results
(1) 최대 수평 이동거리
① 이론적으로 구하기

H
R
왼쪽의 그림과 같이 물체를 초속도 , 각도 로 던지면 물체가 축 방향으로는 의 속력으로 등속 운동, 축 방향으로는 의 속력으로 가속도가 -인 등가속도 운동한다고 해석할 수 있다.
그러므로 , 로 나타낼 수 있다. 그리고 물체가 최고점에 도달 했을 때는 일 때이다. 이 때 가 되게 되는데, 운동의 대칭성에 의해 물체는 의 2배만큼 운동하게 되므로 가 된다. 수평 이동거리는 축으로 동안 등속 운동을 한다는 데서 구할 수 있는데, 이다. 수평 이동 거리 은 의 값이 최대가 될 때 최대가 된다. 따라서 수평 이동거리을 가장 크게 하는 각은 이다.

참고자료

· 없음