#2 Free Fall & #3 Mechanical Energy Conservation

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카이스트 일반물리학실험 A+ 받은 자료입니다.

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#2 Free Fall & #3 Mechanical Energy Conservation
실험목적
1. 카메라를 이용해서 자유 낙하하는 물체의 궤적을 추적하고 중력가속도 g의 크기를 계산한다.
이론적 배경
1. Free Fall
(1) 중력장
지구 또는 질량을 가진 모든 물체는 주위에 있는 다른 물체에 중력을 작용한다. 이와 같이 지구 주위에 중력이 미치는 공간을 중력장이라고 한다. 지구 근처에서 중력장의 방향은 지구 중심을 향하는데, 이 방향을 지표면에 대해 연직 방향이라고 한다.
(2) 자유 낙하 운동
손에 들고 있는 물체를 가만히 놓아 떨어뜨릴 때와 같이 초속도 없이 중력에 의해 낙하하는 등가속도 직선 운동을 자유 낙하라고 한다.
공기의 저항을 무시하고 연직 방향으로 고도가 높지 않은 범위 내에서 중력 가속도 g는 일정하다고 볼 수 있으므로 자유 낙하 운동은 등가속도 직선 운동이 된다.
·t초 후의 거리
·t초 후의 속도
2. Mechanical Energy Conservation
(1) 회전 운동 시 운동에너지
전체 운동에너지 = 선운동 에너지 + 회전관성에너지
(V=전체 속도, v=선속도, r=회전체 반지름, w=각속도, I=회전운동관성)
(2) 각 부분마다 질량이 다른 경우에 회전운동에너지
(3) 회전운동에서 전체 역학적 에너지 보존

참고 자료

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