일반물리학실험 레포트 (등가속도 운동)

목차

1. 실험목적
2. 이론 및 원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험값 및 계산
6. 결론 및 의견

본문내용

1. 실험목적

마찰이 없는 에어트랙에서 등가속도 운동하는 물체의 운동을 포토게이트 시스템을 이용하여 분석한다.

2. 이론 및 원리

일정한+ 가속도로 직선 운동하는 물체의 운동을 등가속도 운동이라고 한다. 뉴턴의 운동 제2법칙을 이용하면 일정한 힘 F을 받는 질량 m인 물체의 가속도를 구할 수 있다.

F = ma ➜ a = at

일정한 힘이 작용하는 경우 물체의 속도를 시간의 함수로 표시하면 다음과 같다.

v(t) = V0 + at

V0는 초기 속도이다. 속도가 시간에 일정하게 변하므로 이동거리는 평균속력에 시간을 곱한 값과 같다.

< 중 략 >

3. 실험기구 및 장치

① 포토게이트 시스템 : 포토게이트는 광학적인 방법으로 물체의 운동을 측정하는 기구이다. 포토게이트로 발광 다이오드를 쓰고 광검출기로 광다이오드 또는 광트랜지스터를 써서 서로 마주보게 위치 시킨다. 그 사이로 물체가 지나가게 되면 이미터로부터의 빛을 차단하게 되어 광검출기를 변화시킨다. 포토게이트에는 계수기가 있어 변화되는 시간 간격을 측정할 수 있다. 측정 시 2개의 포토게이트가 하나의 셀을 이룬다. 물체가 첫 번째 포토게이트를 통과하면서 시간이 측정되고, 두 번째 포토게이트를 통과하면서 시간이 또 측정된다. 두 포토게이트 사이의 거리와 두 측정시간의 시간차를 이용하면 물체의 평균속력을 알 수 있다.
② 에어트랙 : 글라이더가 움직일 수 있는 장치이다.
③ 에어 블로어(송풍기) 및 송풍기 연결호스 : 압축된 공기를 뿜어주는 장치이다.
④ 글라이더 1개
⑤ 추, 추걸이, 도르래, 실, 범퍼
⑥ 전자저울

4. 실험 방법

1) 준비단계

1) 에어트랙을 평평한 테이블에 설치하고 트랙의 수평을 조절한다. 송풍기를 연결하여 공기를 공급한 상태에서 글라이더를 올려놓고 글라이더의 움직임을 보면서 트랙의 수평을 맞춘다.
2) 송풍기의 출력이 지나치게 강하면 글라이더가 좌우로 흔들리는 등의 불안정한 상태에 놓이게 되므로 적절한 세기를 찾아야 한다.

참고자료

· 없음