일반물리실험-예비,결과레포트-중력가속도의 측정

목차

1. 실험목적
2. 실험방법
3. 측정값
4. 실험결과
5. 결과에 대한 논의
6. 결론
7. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적 - 지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 대해 낙하거리와 시간을 측정하여, 자유낙하하는 물체의 속도 변화를 관찰하고 중력가속도를 구한다.

2. 실험방법
중력가속도 측정 장치(공받개 포함), 스마트계시기, 줄자, 저울, 공(다양한 부피와 무게)이 필요하다.
1) 공 조임기를 연직방향으로 지지대에 고정시키고 쇠구슬이 낙하할 거리 h 를 적당히 정한다.
2) 측정 장치를 스마트 계시기에 연결한 후 계시기를 켜고 time-stopwatch-twogate 모드를 선택한다. 3번 버튼을 눌러 *표시가 나 타나게 한다.

<중략>

4. 실험결과
물체가 자유낙하운동을 할 때 운동방정식은 와 같다. 이 때 이므로 g는 낙하거리와 낙하시간을 측정하여 구할 수 있다. 측정값들의 순서쌍(,)을 좌표 위에 표시하여 편차가 가장 작은 직선을 구하면 이 직선의 기울기가 중력 가속도 g의 값이다.
라 두고 라 두면, 와 의 사이에는 선형관계가 있는 것으로 추정되므로 일차식 로 표현되므로(최소제곱법을 이용하여 기울기를 구해보았다)

<중략>

이것으로 미루어 보아 오차가 발생한 가장 큰 요인은 공기와의 마찰임을 알 수 있었다.
기타 오차가 발생한 요인 또한 생각해 볼수도 있다.
낙하스위치를 눌러서 공을 낙하시킬 때, 공에 붙어있는 자석으로 인하여 초기에 가속도가 g보다도 작게 나왔을 수 있다(그러나, 실험데이터로 알수 있듯이 운동 초기에는 오히려 추세에서 거의 벗어나지 않으며 오히려 운동 후기로 갈수록 편차가 커지는 것으로 보아, 이 요인은 거의 영향이 없다고 할 수 있겠다).

6. 결론
이번 실험은 포토게이트를 이용하여 중력가속도를 측정하고, 그에 따른 오차를 계산하는 실험이었다. 더욱 정밀하게 하는 방법이 존재하므로, 중력가속도를 측정한다기 보다는 데이터를 처리하는데에 더 의의가 있다고 할 수 있겠다.
뉴턴의 운동방정식을 따르는 가장 이상적인 경우에는 물체에 공기저항과 마찰이 존재하지 않아 진공상태와 같은 운동을 할 것이다.

참고 자료

끌림힘-Principles of physics, halliday/resnick/jearl walker, ninth edition, 범한서적, 149page
최소제곱법-http://164.125.150.22/xe/error_05