[물리학] 중력장에서의 물체의 운동

목차

1. Theory
2. Results & Calculations
3. Notes & Discussions

본문내용

중력장에서의 낙하 운동 실험의 주요한 오차의 원인은 공기의 저항이라고 사료된다. 공기의 저항은 낙하하는 물체의 속도에 따라 의 형태로 표시되는 데, 실제로 탄환에 작용하는 공기의 저항의 형태는 제곱형()이라고 생각된다.
( 탄환에 공기 저항의 식 중, 선형과 제곱형 중 어떤 것이 적용될 것인가를 알기 위해서는 라는 공식을 쓴다. 여기서 는 탄환의 지름(약 3cm로 추정됨)이므로 이 비는 탄환에 대해서는 42 이다. 따라서 탄환이 경우 제곱형이 지배적이려면 속도가 1/42 = 0.023 보다 커야 하고, <실험 가>에서 측정한 모든 range of launcher의 초기 속도는 이를 만족하므로, 탄환에 작용하는 공기 저항의 형태는 제곱형이라 결론 지을 수 있다(해석역학 참고).)
결국, 탄환에 수직한 방향으로 작용하는 힘은 이 되어, 공기의 저항을 무시한 계산과 실제 실험 결과와의 오차가 반드시 생기게 된다.
<실험 가>의 경우, 수직 작용으로 작용하는 중력에 관계없이 수평방향의 속도에 따라 수평 도달 거리가 결정되므로 이 실험에서의 약간의 오차는 기기 때문에 발생하였거나 실험과정에서의 부주의로 일어났다고 사료된다.
<실험 나>의 경우, 이론상으로는 45°의 각도로 탄환을 쏘았을 때, 수평 이동거리가 가장 길어야 하지만, 위에서도 언급했던 공기의 저항을 비롯한 환경 요인들 때문에 약간의 오차가 있을 것이다.

참고 자료

없음