자유낙하 실험 예비보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험기본원리
3. 실험기구
4. 실험방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
자유낙하 하는 물체의 운동시간과 거리를 측정하여 지구 중력장에서의 중력가속도를 구한다.

2. 실험 기본 원리
낙하는 통상적으로 밑으로 향하는 운동을 의미한다. 하지만 뉴턴역학의 자유낙하는 중력의 방향에 따라 반드시 밑을 향하지 않을 수도 있다. 예컨대 달의 궤도가 지구를 향하지는 않지만 달은 자유낙하를 하고 있다. 또 다른 힘이 존재하지 않는 균일한 중력장에서, 한 물체에 작용하는 중력은 물체 어느 부분에서나 일정하다. 이와 같은 상황을 무중력상태라고 하는데, 이것은 중력장이 영인 상황과 동일하다. 자유낙하 하는 물체의 참가속도(proper acceleration)는 영()이다.
일상적으로는 "자유낙하"가 위에서 언급한 엄격한 의미로 쓰이지 않는 경우도 있다. 낙하산이나 부양 장치 없이 물체가 대기에서 낙하할 때 자유낙하 한다고 말하기도 한다. 이 경우 공기의 저항은 완전한 무중력 상태를 만들지 못하게 한다. 따라서 종단 속력(terminal speed)에 도달한 스카이다이버는 자신의 무게가 공기의 저항력에 떠받쳐지는 느낌을 받게 된다.
등가속도 운동 방정식 (1)에서 x= x0+v0t+1/2gt^2
처음속도를 0, 낙하위치를 기준점으로 잡으면 x0=0이 되어 x=1/2gt^2 같이 된다.
자유낙하 운동에서 공기의 저항은 무시하기로 한다.

참고자료

· 일반물리학실험, 국민대학교 출판부
· [네이버 지식백과] 자유낙하 [Free fall] (물리학백과)