일반물리학실험 5판 ch35. tracker 프로그램을 사용한 힘과 가속도

소개

"일반물리학실험 5판 ch35. tracker 프로그램을 사용한 힘과 가속도"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험목적

일정한 힘을 가한 수레가 운동을 하는 장면을 촬영하고 이 영상을 분석하여 속도의 시간에 대한 변화 및 등가속도 운동을 이해하고 Newton의 제2법칙을 이해한다.

2. 실험원리

한 입자의 운동량의 변화는 다른 입자와의 상호 작용에서 기인하는데, 이 상호 작용은 힘이라는 개념으로 나타낸다.

<중 략>

4. 실험방법

실험(1)
① 그림 35-1과 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 수레에 카메라가 쉽게 인식할 수 있도록 표식을 부착한다.
③ 수레와 추걸이의 질량을 측정한다.
④ 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).
⑤ 삼각대에 카메라를 설치하여 트랙이 화면에 나올 수 있도록 조정한다
⑥ 녹화를 시작함과 동시에 적당한 위치에서 수레를 출발시킨다.
⑦ 수레가 멈춤장치2에 도달하였을 때, 녹화를 종료한다.
⑧ 카메라를 컴퓨터에 연결하여 Tracker 프로그램을 이용하여 녹화된 동영상을 분석한다(Tracker 사용방법 참조).
⑨ 시간 t에 따른 x방향의 속도를 그래프로 그리고 그 기울기를 구하여 가속도 a를 구한다.
⑩ 추의 질량을 5g씩 증가시키면서 과정을 반복한다.
⑪ 추와 추걸이에 의한 힘(W=mg)과 수레의 가속도와의 관계 그래프를 그린다.

실험(2)
① 추걸이에 10g의 추를 단다.
② 녹화를 시작함과 동시에 적당한 위치에서 수레를 출발시킨다.
③ 수레가 멈춤장치2에 도달하였을 때, 녹화를 종료한다.

참고자료

· 일반물리학실험 5판, 저자: 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 출판사: 청문각, 출판연도: 2019년