tracker을 이용한 포물선 운동 실험

소개

"tracker을 이용한 포물선 운동 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험 목적

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

2. 실험 원리

공기저항을 무시한다고 할 때, 초기 위치 , 초기 속력 로 수평에 대하여 의 각도로 공을 발사했다고 하자. 발사된 공의 초 후 수평방향 성분은 이다. 그리고 같은 시간 후 위치의 수직방향 성분, 즉 공의 높이는 와 같다. (여기서 는 중력가속도이다.) 수평방향의 속도는 로 시간에 대해 일정하며, 수직방향의 속도는 이다. 위 두 식에서 시간 를 없애는 방식으로 연립하면 와 같은 식을 얻을 수 있다. 이 결과는 이차함수형태의 포물선의 방정식이므로 발사체의 경로는 포물선을 이룬다.

3. 실험 기구 및 재료

카메라, 삼각대, 발사기, 쇠공, 줄자, Tracker 프로그램

* Tracker 프로그램을 사용하여 시간에 따른 물체의 운동을 분석하기 위해서는 촬 영하는 영상의 초당 프레임 수를 알고 있어야 하며, 또한 길이를 알고 있는 기준 눈금자가 영상 속에 있어야 한다. 기준 눈금자는 줄자 또는 자를 사용해도 되고 거 리를 알고 있는 두 점으로 표시해 두어도 된다.

4. 실험 방법
① 발사기를 스탠드에 끼워서 고정한다.
* 반동으로 스탠드가 움직이지 않도록 걸림 장치를 만들어 두자.
② 발사기의 각을 로 설정한다.
③ 실험대에서 약 떨어진 곳에 삼각대를 설치한다.
④ 삼각대에 카메라를 설치하고 카메라가 실험대를 정면으로 바라보도록 한다.
⑤ 카메라 화면에 실험대가 수평이 되도록 조절한다.
⑥ 카메라 화면에 쇠공의 궤적이 전부 촬영될 수 있도록 조정한다.
⑦ 발사기가 뚜렷하게 보이도록 카메라의 초점을 맞춘다.
⑧ 녹화를 시작하면서 동시에 방아쇠를 당여 쇠공을 발사한다.
⑨ 녹화를 종료하고 물체의 낙하가 제대로 녹화되었는지 확인한다.
⑩ Tracker 프로그램을 이용하여 녹화된 동영상을 분석한다.

참고자료

· 없음