[연세대 A+] 공학물리학및실험(1) 1주차 - 자유낙하 운동과 포물체 운동 결과레포트

소개

만점받은 레포트 입니다.

목차

1. 실험결과 및 결과분석
2. 토의 및 건의사항
3. 참고문헌

본문내용

실험 1. 자유낙하 운동
0.05m와 0.04m의 피켓 펜스를 자유낙하 운동시키는 실험을 각각 세 번씩 진행하였고, 그때 얻어지는 측정값들을 토대로 중력 가속도를 구하였다.
엑셀을 이용하여 x축이 시간. y축이 속도인 그래프를 만들었다. 이때 추세선의 기울기가 시간 당 속도의 변화량이므로, 그 기울기 값이 피켓 펜스가 낙하할 때의 평균 가속도이다. 아래 실험들도 같은 방법으로 피켓 펜스의 가속도를 구하였다.
0.05m의 피켓 펜스를 가지고 세 번의 실험을 진행하였다. 이를 통해 얻은 가속도의 평균값은 9.37 m/s2 인데, 이 값은 실제 중력가속도 값인 9.8 m/s2 과는 차이를 보인다. 그 이유는 피켓 펜스가 낙하하면서 공기의 저항을 받고, 포토게이트가 피켓 펜스가 지나가는 것을 인식하는 데 시간 차이가 날 수 있는 등 여러 가지 요인으로 설명될 수 있다.
이번엔 0.04m의 피켓 펜스를 가지고 세 번의 실험을 진행하였다. 이를 통해 얻은 가속도의 평균값은 9.55 m/s2 인데, 이 값도 0.05m의 피켓 펜스로 실험했을 때와 마찬가지로 실제 중력가속도 값과 차이가 난다. 그것 또한 같은 이유로 설명될 수 있는데, 피켓 펜스가 낙하할 때 공기의 저항을 받기 때문이고, 포토게이트가 피켓 펜스가 지나가는 것을 인식하는 데 시간 차이가 날 수 있는 등 여러 가지 요인으로 설명될 수 있다.

실험 2. 포물체 운동
실험 매뉴얼에서는 발사체의 발사 세기를 2단(중간)으로 맞추라고 되어있지만, 그렇게 했을 시에는 공이 테이블을 넘어가기 때문에 거리 측정이 불가능하였다. 따라서 모든 실험의 발사 세기를 1단으로 맞추어서 진행하였다. 아래 식을 이용하면 발사 방향이 수평면과 이루는 각도와 그에 따른 초기 속력을 이용해서 발사체의 수평 도달 거리를 이론적으로 구할 수 있다. 이론값과 측정값의 오차가 발생한 이유는 발사체가 날아갈 때 공기 저항을 고려하지 않았고, 포토게이트로 초기 속도를 측정하는 과정에서도 부정확하게 측정되어서 오차가 생겼을 것이다.

참고자료

· Young Freedman, University Physics with Modern Physics, 14th edition.