[일반물리실험] 자유낙하

소개글

"[일반물리실험] 자유낙하"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
Ⅱ. 이론 (Theory)
Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
Ⅵ. 토의 (Discussion)
Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
이 실험의 목적은 photogate를 이용하여 떨어지는 picket fence의 낙하시간을 측정함으로써 중력가속도의 값을 측정하는 것이다. 또한 물체의 가속도가 일정할 때 속도는 어떻게 되는지, 이때 시간에 따른 거리, 속도, 가속도의 관계는 어떻게 되는지 알아본다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
[이론 1] 자유낙하
자유낙하 : 초기 속도가 0인 상태로 지상을 향해 낙하하는 물체의 운동
공기 저항이 없다면, 지표면 부근의 모든 물체는 중력의 영향을 받아 질량과 상관없이 똑같은 등가속도로 지구의 중심을 향하여 떨어진다.

[이론 2] 등가속도 운동을 하는 입자
등가속도운동 : 물체의 가속도가 균일한 운동

(올려주신 ppt파일 캡쳐해 제출했었고, 그림으로 대체합니다.)
평균가속도 = 순간가속도 = 상수
입자의 가속도가 일정하면 시간 간격을 임의로 설정해도 평균 가속도는 항상 순간 가속도와 같고, 입자의 속도는 운동하는 전 구간에 걸쳐 같은 비율로 변한다.

1) 시간의 함수인 속도

등가속도 운동에 대한 속도-시간 그래프는 직선이고, 직선의 기울기는 가속도이다.
속도-시간 그래프에서 기울기가 일정하다는 것은 가속도가 일정하다는 사실과 같다.
순간가속도 = 평균가속도 = =
: 속도의 변화량 : 총 걸린 시간 : 나중속도 : 처음속도

∴ = + (는 일정)
나중 속도는 처음 속도에 가속도에 의해 증가한 속도와 같다.

2) 위치
① 속도와 시간의 함수인 위치

등가속도운동의 평균속도 : 이며
등가속도 운동에서 속도는 일정하게 증가하므로 평균속도는 평균 속도는 처음 속도와 나중 속도의 평균으로 표현될 수 있다.
: 위치의 변화량 : 총 걸린 시간 : 나중위치 : 처음위치
∴
② 시간의 함수인 위치 (등가속도 a 의 경우)

참고 자료

Raymond A. Serway, John W. Jewett, 「핵심대학물리학」, 북스힐, 2019 ,p29-33