힘과 가속도

소개

2014
일반물리학실험 보고서
(예비+결과보고서)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
일정한 크기의 중력을 수레에 가하면서 시간에 대한 수레의 속도 변화를 측정하여 등가속도 운동을 이해하고 힘의 크기와 수레의 가속도 및 질량의 관계를 구하여 Newton의 제2법칙을 이해한다.

<중 략>

위의 방정식에서 물체의 질량은 물체 고유의 성질이다. 일정한 질량 을 가진 물체에 대해서만, 그 물체에 더 큰 알짜힘을 가할수록 운동량의 변화가 커진다. 그러므로 이 방정식을 통해 간접적으로 질량의 개념을 정의할 수 있다.
또한 에서, 는 직접 측정이 가능하지만 는 측정할 수 있는 물리량이 아니다. 제2법칙은 단지 우리가 의 값을 계산할 수 있다는 것만을 의미할 뿐이다. 이러한 힘의 계산법은 뉴턴의 만유인력의 법칙 또한 포함하고 있다.
하지만 물체의 질량이 변할 수 있다면 을 적용할 수 없고, 좀 더 일반적인 다음과 같은 식을 쓴다.

<중 략>

실험 1) 일정한 힘에 의한 수레의 운동
(1) 그림 1과 같이 장치(추와 추걸이는 제외)를 구성한다. 수평 조절나사를 돌려 수평을 맞추고 수레가 스스로 굴러가지 않음을 확인 한다. 트랙 위의 눈금자가 실험자에 가까운 쪽을 향하도록 트랙의 방향을 정한다.
(2) 수레와 추걸이의 질량을 측정한다.
(3) 추걸이를 설치하고 수레를 최대한 당겼을 때 추걸이가 도르레에 닿지 않도록 멈춤장치1의 위치를 정하여 고정한다. 그리고 추걸이가 바닥에 닿기 전에 수레가 멈출 수 있도록 멈춤장치2의 위치와 실의 길이를 조정한다. (추와 추걸이가 낙하하여 바닥에 부딪히면 추걸이가 쉽게 파손된다.)
(4) 수레에 부착된 측정 테이프를 잘 인식하도록 두 포토게이트의 높이를 조정한다.
(5) 측정 테이프 폭 을 측정한다.
(6) 수레중심이 멈춤장치1로부터 약 10cm 떨어진 위치를 수레의 출발위치로 정한다.
(7) 로부터 10cm 오른쪽으로 떨어진 위치에 포토게이트1을 설치한다(). 그리고 포토게이트2는 포토게이트1과 10cm 떨어지도록 위치시킨다().

참고자료

· 일반물리학실험(부산대학교 물리학교재편찬위원회)
· http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%89%B4%ED%84%B4_%EC%9A%B4%EB%8F%99_%EB%B2%95%EC%B9%99(위키피디아)