부산대학교 일반 물리학실험A+ Tracker 프로그램을 사용한 포물선운동

목차

없음

본문내용

1. 실험 목적

수평면에 대해 임의의 각도로 공을 발사하면서 영상을 촬영하고 반사된 공이 수평방향과 수직방향으로 어떤 운동을 하는지 영상 분석으로 알아본다.

< 중 략 >

3. 실험 기구 및 재료

카메라, 삼각대, 발사기, 쇠공, 줄자, Tracker 프로그램

** Tracker 프로그램을 사용하여 시간에 따른 물체의 운동을 분석하기 위해서는 촬영하는 영상의 초당 프레임 수(⇒ 60프레임)를 알고 있어야 하며, 또한 길이를 알고 있는 기준 눈금자가 영상 속에 들어 있어야 한다. 기준 눈금자는 줄자 또는 자를 사용해도 되고 거리를 알고 있는 두 점으로 표시해 두어도 된다.

4. 실험 방법

➊ 발사기를 스탠드에 끼워서 고정한다.
➋ 발사기의 각을 약 30°로 맞춘다.
➌ 실험대에서 약 2m 떨어진 곳에 삼각대를 설치한다
➍ 삼각대에 카메라를 설치하고 카메라가 실험대를 정면으로 바라보도록 한다.
➎ 카메라 화면에 실험대가 수평이 되도록 조정한다.
➏ 카메라 화면에 쇠공의 궤적이 전부 촬영될 수 있도록 조정한다.
➐ 발사기가 뚜렷하게 보이도록 카메라의 초점을 맞춘다.
➑ 녹화를 시작하면서 동시에 방아쇠를 당겨 쇠공을 발사한다.
➒ 녹화를 종료하고 물체의 낙하가 제대로 녹화되었는지 확인한다.
➓ Tracker 프로그램을 이용하여 녹화된 동영상을 분석한다.
⓫ 공의 비행시간 t 와 공의 수평이동거리 x-x_0의 그래프를 그리고 기울기를 구한다.
⓬ 공의 비행시간 t와 수직이동거리 y-y_0의 그래프를 그린다.
⓭ 공의 수평이동거리 x-x_0와 수직 이동거리 y-y_0의 관계 그래프를 그려라
⓮ 공의 비행시간 t와 공의 수평방향(v_x)과 수직방향(v_y)의 속도의그래프를 그리고 값들을 구하라.
⓯ 공의 수직방향과의 초기속도와 수평방향의 초기속도를 이용하여 발사기와 지면이 이루는 각을 구한다.
⓰ 각도를 변경하여 위의 과정을 되풀이 하라.

참고 자료

일반 물리학 실험, 5판 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각