일반물리실험 자유낙하(A+)

소개

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목차

1. 실험목적

2. 실험순서

3. 실험이론
(1) 등가속도 1차원 운동
(2) 만유인력과 중력

4. 실험결과
(1) 15g-1회, 2회, 3회
(2) 25g-1회, 2회, 3회
(3) 65g-1회, 2회, 3회

5. 결론 및 제언

6. 퀴즈

본문내용

1. 실험목적
자유 낙하하는 물체의 위치와 낙하신간을 이용하여 중력 가속도를 측정한다

2. 순서
■ 실험에 필요한 기구: 무게별 형광 구(15g, 25g, 65g), Drop-Shot 장치, CCD 카메라, 스크린, I-CA system
1. 스크린과 Drop-Shot 장치를 준비하고, I-CA 시스템을 설치한다.
● 카메라는 구면 수차를 감안하여 2~3m 뒤에 설치하고 줌을 조절하여 실험하기 좋은 화면을 맞춘다. 실험 면과 카메라는 직각이 되어야 하고, 특히 X-Y 2차원 실험으로 평면 자체가 기울면 실험에 오차를 줄 수 있으므로 카메라가 수직면에 정확히 일치하게 설치한다. 이는 마체라 위에 수평계를 올려놓고 수평을 맞추는 것이 확실하고, 수평계가 없을 시 형광 구를 떨어뜨려 보아 그 모습을 보고 맞출 수 있다.
2. 카메라 셋팅과 실험 준비가 끝나면, 컴퓨터 바탕화면의 I-CA 프로그램을 실행한다.
3. Drop-Shot 장치에 형광 구를 삽입 후 화면 캡처를 클릭하여 파일명을 입력하고 동영상 저장을 준비한다.
4. 발사 스위치를 눌러 낙하를 시작한다. 캡쳐 중지 후 형광 구가 지면에 도달하면 동영상 저장을 시작한다.
5. 카메라분석에서 좌표계 설정을 클릭하여 저장된 동영상을 불러온다.
6. Drop-Shot 기준자의 시작점과 마지막 점을 설정해주고 길이 50cm를 입력한다.
● 색상 지정 방식은 기준자의 색상을 감지하여 시작지점과 마지막 지점을 설정하는 지정방식이다.
7. 분석을 실행하고, 동영상 저장 파일을 클릭한 후 재생을 실행한다.
8. 자유 낙하 시작점과 마지막 점을 설정 후 다음을 클릭한다. 피사체 개수 1개로 한 다음, 피사체는 형광 구를 클릭한다. 이후 분석을 실행한다.
● 카메라의 초점이나 형광 구의 속도 등의 요인으로 프로그램이 피사체를 놓친다면 수동으로 피사체를 지정 해 주어야 한다.
9. 시간별 촬영된 피사체를 클릭하여 피사체의 위치를 지정, 확인한다.

참고자료

· 개정판, 일반물리학실험, 북스힐