부산대학교 일반물리학실험(2015) 실험보고서 - 힘과 가속도
- 최초 등록일
- 2020.09.23
- 최종 저작일
- 2015.03
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소개글
"부산대학교 일반물리학실험(2015) 실험보고서 - 힘과 가속도"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
(1) 실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동
(2) 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
5. 측정값
(1) 실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동
(2) 실험 2 - 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
6. 실험 결과
(1) 실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동
(2) 실험 2 - 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
7. 결과에 대한 논의
(1) 실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동
(2) 실험 2 - 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
8. 결론
본문내용
1. 실험목적
일정한 크기의 중력을 수레에 가하면서 시간에 대한 수레의 속도 변화를 측정하여 등가속도 운동을 이해하고 힘의 크기와 수레의 가속도 및 질량의 관계를 구하여 Newton의 제 2법칙을 이해한다.
2. 실험 원리
① Newton 의 제 2법칙으로부터 F ⃗=ma ⃗ 이다. 이를 해석하면 가속도의 방향과 힘의 방향은 같은 방향임을 알 수 있다.
② x방향의 일차원 등가속도 직선 운동인 경우 초기 시간이 t_0이고 초기 속도를 v_0라고 하면
v=v_0+a_x (t-t_0)
x=x_0+v_0 (t-t_0 )+1/2 a_x 〖(t-t_0)〗^2
이다. 위 식에서 t-t_0를 소거하면
v^2-〖v_0〗^2=2a_x (x-x_0)
다음과 같은 식이 나온다. 실험에서 측정하여 구한 속도와 간격을 알 수 있으므로 가속도를 구할 수 있다. 이를 ①에서 구한 가속도와 비교하여 뉴턴의 제 2 법칙이 성립하는지 확인한다.
3. 실험 기구 및 재료
트랙, 수레, 포토게이트 계시기, 추세트, 추걸이
4. 실험 방법
(1) 실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동
1. 장치를 구성한다. 수평조절나사를 돌려 수평을 맞추고 수레가 스스로 굴러가지 않음을 확인한다. 트랙 위의 눈금자가 실험자에 가까운 쪽을 향하도록 트랙의 방향을 정한다.
2. 수레와 추걸이의 질량을 측정한다.
3. 추걸이를 설치하고 수레를 최대한 당겼을 때 추걸이가 도르레에 닿지 않도록 멈춤 장치 1의 위치를 정하여 고정한다. 그리고 추걸이가 바닥에 닿기 전에 수레가 멈출 수 있도록 멈춤 장치 2의 위치와 실의 길이를 조정한다. (추와 추걸이가 낙하하여 바닥에 부딪히면 추걸이가 쉽게 파손된다.)
4. 수레에 부착된 측정 테이프를 잘 인식하도록 두 포토게이트의 높이를 조정한다.
5. 측정 테이프의 폭 ∆l을 측정한다.
6. 수레 중심이 멈춤 장치 1로부터 약 15~20 cm 떨어진 위치를 수레의 출발 위치 x_s로 정한다.
참고 자료
일반물리학실험(청문각, 제 3판)