[일반물리학실험] 포물선 운동, 자유낙하 운동

목차

Ⅰ. 이론적 배경
1. 포물선 운동
2. 역학적 에너지 보존 법칙

Ⅱ. 실험 방법

Ⅲ. 실험 결과
1. 발사 각도 = 30°
2. 발사 각도 = 45°
3. 발사 각도 = 60°

Ⅳ. 결과 분석

Ⅴ. 결론

Ⅵ. 참고 문헌

본문내용

포물선 운동은 일정한 크기와 방향을 가지는 힘이 작용하는 공간에서 물체가 힘의 방향과 일정 각도를 이루어 던져졌을 때의 운동을 뜻한다. 포물선 운동은 Newton의 운동법칙을 따르므로 물체의 운동 성분을 벡터적으로 x축 방향(지면에 수평)과 y축 방향(지면에 수직)으로 나누어 분석할 수 있다. 특히, 중력장에서 물체는 운동성분 중에서 축 방향에만 영향을 받는다. 따라서 물체는 축 방향으로는 일정한 중력가속도 를 받으며 등가속도 운동을 한다.

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② 공기 저항과 같은 비보존력이 작용하였기 때문이다. 이론적 배경에서 언급하였듯이, 역학적 에너지 보존의 법칙은 물체에 보존력만 작용할 때, 성립하는 법칙이다. 그런데 이러한 에너지 보존의 법칙을 확인하는 실험에서 비보존력인 공기 저항력이 작용하였다. 따라서 물체가 운동하는 도중 역학적 에너지의 일부가 열에너지 형태로 손실되었기 때문에 에너지가 보존되지 않아 오차가 발생하였다.
③ 자유 낙하 운동의 경우, 전자석을 이용하여 실험하였기 때문이다. 전자석을 이용하여 낙하하면, 낙하 버튼을 누르자마자 전자석의 힘이 0이 되는 것은 아니기 때문에 공이 완전한 자유 낙하 운동을 하지 못했을 것이다. 이러한 점으로도 오차가 발생할 수 있다.
④ 측정하는 과정에서 오차가 발생하였다. 측정하는 공은 점이 아니고, 카메라가 촬영을 하며 물체의 위치를 입력할 때 항상 물체의 같은 위치를 입력하는 것이 아니기 때문에 측정상의 오차가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 공의 속도가 빠를수록 카메라가 선명하게 찍지 못하므로 잔상을 찍게 된다. 따라서 카메라는 잔상의 한 부분을 공의 위치로 인식할 수 있으므로 오차가 발생하였다.

참고 자료

General Physics Laboratory 1, 2011, 1-7