(레포트) 1. 피켓팬스의 자유낙하 실험

소개

"(레포트) 1. 피켓팬스의 자유낙하 실험"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 낙하 시간을 측정함으로써 중력가속도의 값을 측정해 보는 것이다. 또한 “물체의 가속도가 일정할 때 속도는 어떻게 되는가?”, “이때 시간에 따른 거리, 속도, 가속도의 관계는 어떻게 되는가?”에 대하여 알아본다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
공기 저항을 무시하면 물체의 낙하 거리는 낙하 시간의 제곱에 비례하면서 떨어진다. 갈릴레오 갈릴레이가 이 수학적 관계를 처음으로 유도하였다. 그는 지구상의 모든 물체는 균일한 가속도를 가지고 낙하한다고 주장했다. 이 가속은 일반적으로 중력가속도라고 하며 g라고 표시한다. 이 값은 대략 g=9.8m/s^2이다.

2. Photogate 센서와 Picket Fence
· Photogate는 게이트 사이를 지나는 물체의 이동 시간과 속도를 측정한다.
· Photogate 센서 사이로 Picket Fence를 떨어뜨리면 Picket Fence의 각 불투명한 영역은 Photogate 광선을 차단시킨다.
· 이때 불투명한 부분의 간격을 안다면 캡스톤 프로그램은 한 띠와 다음 띠 사이의 평균 속력을 계산한다.
· 시간에 따른 평균 속력 그래프의 기울기는 떨어지고 있는 물체의 가속도 값을 의미한다.

Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
1. 실험장치
1.1. Photogate with pulley(ME-6838) 1개
포토게이트는 광학적인 방법으로 물체 운동을 측정하는 장치이다. 형태는 간단한데 서로 마주 놓인 광 검출기와 발광다이오드로 이루어졌다. 광 검출기와 발광다이오드 사이로 물체가 지나갈 때 광 검출기로 들어가는 빛을 차단하여 광 검출기의 신호를 변화시킨다. 포토게이트는 계수기를 포함하므로 변화하는 시간 간격 측정이 가능하다. 보통 측정을 위한 포토게이트는 두 개를 사용

참고자료

· 일반물리학실험 / 북스힐 / 김병훈 외 10명, 공저 / 2020년 인쇄 및 발행 / p.233~238
· 피켓 펜스의 자유 낙하 실험 교재(pdf) / 내용 전체 참고
· 물리학백과 / 한국물리학회
· 사이언스올 과학백과사전 / 한국과학창의재단