일반물리학실험 중력가속도 결과보고서

목차

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

본문내용

실험 목적
지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 대해 낙하거리와 시간을 측정하여 자유낙하 하는 물체의 속도변화를 관찰하고 중력가속도를 구한다.

실험 방법
실험1) 직접 식을 이용하는 방법
① 물체가 낙하할 거리 h를 정한다.
② 물체를 h위치에서 낙하한다.
③ 낙하 시간 t를 스마트폰의 스탑 워치로 읽고 기록한다.
④ 낙하 거리를 50cm 간격으로 바꾸면서 위 과정을 반복 실험한다.
⑤ h를 x축, /2를 y축으로 그래프를 그리고 최소 제곱법을 이용하여 직선의 기울기 (중력 가속도)와 불확도를 구한다.
⑥ 위의 전 과정을 트래커 프로그램을 이용하여 반복한다.

실험2) Tracker 프로그램을 통해 중력가속도를 측정하는 방법
① 물체가 낙하할 거리를 1.5m로 설정한다.
② 물체를 위치에서 낙하하는 영상을 촬영한다.
③ 트래커 프로그램을 이용하여 t와 x좌표, y좌표를 구한다.
④ 구한 y좌표로 vy도 구한다.
④ vy를 x축, t를 y축으로 그래프를 그리고 최소 제곱법을 이용하여 직선의 기울기 (중력 가속도)를 구한다.

결과에 대한 논의
실험1의 경우, 원래 중력가속도 값인 9.8과 차이가 좀 발생하였는데 이의 가장 큰 원인은 낙하 시간 측정의 한계라고 생각한다. 라는 식에서 높이에 따른 낙하시간으로 중력 가속도의 값이 측정되는데 실험을 여러 번 거듭한 결과 시간오차에 가장 큰 영향을 끼치는 요인이 공이 떨어지는데 걸리는 시간이라는 것을 알 수 있었다.
가 낙하시간의 제곱에 반비례함으로 해서 낙하시간이 조금만 변해도 의 변화폭은 더 커졌다.
또한 진공상태가 아니기에 공기저항이라는 외력을 받아서 나는 차이가 있었다.

참고 자료

부산대학교 물리학과 일반물리실험 홈페이지
일반물리학실험 5판 (부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2019)
Plato 일반물리학실험1 강의 자료