중력가속도측정

소개

물리학실험 보고서입니다.

목차

1)목적
2)이론
3)실험장치
4)실험방법
5) 실험 결과
6) 토의 및 고찰
7) 결과

본문내용

1)목적
자유낙하운동을 이용하여 중력가속도를 측정한다. 이 실험은 중력가속도가 상수인가, 상수라면 그 값은 얼마인가, 모든 물체에 대해 그 값은 얼마인가, 모든 물체에 대해 같은 값인가를 알아보고자 한다.

2)이론
중력가속도는 지구의 중력 때문에 생기는 가속도를 말한다. 공기의 저항을 무시하면, 지표면 근처에서 낙하하는 물체는 질량에 관계없이 일정한 값인 g=9.8m/를 갖는다. 중력가속도는 위도, 높이에 따라 달라지며 같은 위도상이라면 지표면에서 최대값을 가진다. 그리고 중력가속도는 지표면에서는 거의 같다. 하지만 위도에 따라 지구의 자전의 영향이 달라 적도에서 극지방으로 갈수록 점점 증가함을 알 수 있다. 우리가 흔히 혼동하여 쓰는 질량과 무게를 정확히 하자면, 질량에 중력가속도를 곱한 값이 무게가 된다.
자유낙하운동이란 물체가 지구중력의 영향권에서 지구 중력의 힘으로 낙하하는 운동을 말한다. 이 자유낙하운동은 처음속도는 0이고, 공기의 저항을 무시하면 중력가속도에 의한 등가속도 직선운동을 한다. 이런 자유낙하운동, 일정 가속도의 영향을 받는 정지 상태로부터 출발한 물체의 임의의 시간 t초 후의 위치는 x=½a로 주어진다. 여기서 x는 출발점으로부터 물체가 이동한 거리, a는 가속도, t는 운동하는 동안 걸린 시간을 나타낸다.

3)실험장치
Phtogate Timer, 클램프, 13mm, 16mm 공, receptor pad, 지지대, Free fall adapter, 줄자

4)실험방법
① Free fall adapter를 Photogate Timer와 함께 준비한다. 지름 13mm인 쇠공을 dowel pin을 사용하여 먼저 장착한다.
② 공이 떨어질 높이 d를 클램프를 사용하여 고정시키고 Photogate Timer를 GATE모드의 상태로 놓는다. 나사랄 돌려 쇠공을 떨어뜨려 떨어지는데 걸리는 시간을 측정한다. 이 실험을 4번 이상 반복하고 이들의 평균시간을 그래프에 사용한다. 실험측정시에 측정단위는 0.1ms에 놓고 사용한다.
③ d값을 4번 정도 변화 시키면서 각각의 d에 대해 ②의 과정을 되풀이 한다.
④ 지를16mm의 쇠공을 사용해 ②, ③의 과정을 되풀이한다.
⑤ d와avg의 비례관계 그래프의 기울기에서 중력가속도를 구한다.
⑥ 오차를 구하고 오차의 원인을 밝힌다.

참고자료

· 없음