일반물리학실험1 Newton's 2nd Law 리포트

소개

본 실험은 1차원 계에서 뉴턴 제 2법칙을 확인하기 위해 고안되었다. 저항력이 적게 작용하는 PASCO의 스마트 카트에 추를 이용하여 일정한 힘을 가해줄 때, 시간에 따른 카트의 이동 거리와 카트에 작용하는 장력을 측정한다. 측정값을 통해 카트의 가속도를 산출해, 카트의 가속도와 추의 질량의 관계 등을 실험적으로 확인하고, 본 실험에서 카트에 작용하는 마찰력 등이 끼치는 영향을 알아본다.

목차

1. Introduction
2. Theorical Background
3. Methods
4. Results
5. Discussion
6. Conclusion
7. References

본문내용

3. Methods
3.1. 준비물
Mass bar (252.0g), Mass hanger (7.2g), 스마트 카트 (248.0g), Dynamics Track Feet, 탄성 범퍼, 클램프가 달린 도르래, 1.2m 트랙, 갈고리에 매달 수 있는 추(additional mass) (9.9g, 20.0g, 30.2g, 40.2g)

3.2. 실험 과정
(1) PASCO Capstone 소프트웨어의 Hardware Setup 기능을 이용해 Bluetooth로 스마트 카트
와 연결한다.
(2) 트랙양쪽의조정가능한발을이용해트랙의수평을맞춘다.카트를약간밀었을때가속하
는지 여부를 확인함으로써 수평을 맞출 수 있다.
(3) 트랙의 한쪽 끝에 도르래를 연결한 뒤, 해당 트랙 끝을 테이블의 모서리 부분에 배치한다.
(4) 실의 양쪽 끝에 스마트 카트의 후크와 Mass hanger를 연결하고, 실의 길이를 조정한다.
(5) 도르래를 조정하여 실의 수평을 맞춘다.
(6) PASCO Capstone에서 카트의 위치와 카트의 후크에 작용하는 힘을 측정하며 실험을 진행한
다.

3.3. 실험 방법
실험은 트랙 위 카트의 총 질량 M과 트랙 아래 Hanger 부분의 총 질량 m을 달리하며 총 8회 진행한다. M=("mass of cart) + (mass of mass bar)" , m=("mass of mass hanger" )" + " ("additional mass" )이다. 여기서 Mass of cart는 248.0g, Mass of mass bar는 0g (Mass bar가 없을 때) 혹은 252.0g (Mass bar가 있을 때)이다. Mass of mass hanger는 7.2g이며, Additional mass는 9.9g, 20.0g, 30.2g, 40.2g 중 하나이다.
요약하면, 아래 표의 각 케이스 별로 실험을 한 번씩 진행하였다.

참고자료

· KAIST General Physics Laboratory Website (https://genphylab.kaist.ac.kr/labs/general-physics-lab-1/newton's-2nd-law/manual)
· Richard Wolfson. 2021. Essential University Physics (4th ed.). Pearson.