[all a+] 연세대학교 공학물리(1) 실험1 결과 레포트 (자유낙하운동, 포물체운동)

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2020.04.04
최종 저작일
2019.12
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목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의
4. 참고문헌

본문내용

실험1 결과
실험 1 자유낙하에 대한 실험 중 피켓펜스가 0.05m일 때의 결과표는 [Table. 1]과 같다. 이 결과를 바탕으로 시간에 따른 평균 속도 값의 표를 얻을 수 있다. 총 10번째 까지 값을 측정하였지만, 측정과정에서 피켓펜스가 쿠션박스에 튕겨 올라온 것이 다시 측정되었기 때문에 오차가 포함된 곳의 값은 버렸다. 여기서 측정을 시작한 후 피켓펜스를 놓기까지의 시간을 고려하여 그 부분만큼 Time 값에서 빼준다. 이는 [Table. 1]의 1에서 Position이 0m일 때 0초로 맞춰주어 표나 그래프를 좀 더 보기 쉽게 나타내기 위함이다.

(2) 실험2 결과
실험2의 과정 중 먼저 포물체의 발사 초기 속도를 측정한 결과 값은 [Table. 7]과 같다. 단, 포물체의 크기는 24.15mm(0.02415m)이다. 발사체는 지름이 0.02415m이고 평균 속도 3.07 m/s로 발사된다는 결과를 얻었다. 다음으로 발사각도에 따른 수평 도달 거리 결과 값을 표로 나타낸 것은 [Table. 8]과 같다.

2. 결과분석
(1) 실험 1에 대한 결과 분석
피켓펜스의 길이가 다른 각각의 경우에 대해서 시간에 따른 위치를 측정하였다. 시간에 따른 속도변화를 알기 위해 평균속도를 구하여 나타낸 v-t그래프 상에서 추세선의 기울기는 평균 가속도를 의미한다. 여기서의 평균 가속도는 측정된 평균 중력가속도(g)의 값이다. 실험 결과 중력가속도는 피켓펜스의 간격이 0.05m 일 때 10.307 m/s2, 0.04m일 때 10.215 m/s2로 나타났다. 이는 이론값인 9.807 m/s2 과 비교해서 각각 5.10%, 4.16%의 오차를 가진다. 상대오차가 5% 부근으로 나타나 비교적 정확한 값을 얻을 수 있었다. 약간의 오차가 있었는데 이는 여러 가지 요인이 작용할 수 있다.

참고 자료

Young & Freedman, University Physics (14th ed.), Pearson, 2016
Halliday, Principles of Physics 9th edition, Wiley, p.80~86, p149~151.
Raymond A.Serway, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 8th edition, p.67~69.
NASA Glenn Research Center, “Flight Equations with Drag”,
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/flteqs.html
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