일반물리학실험 가속도측정실험 결과레포트

소개

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목차

1, 추가이론
2, 실험결과
3, 고찰
4, 참고문헌

본문내용

추가이론

가속도

운동하는 물체에 대해서 눈으로 보고 직관적으로 알 수 있는 특성은 ‘빠르기’와 ‘빨라지기’다. 빠르기는 단위 시간, 예컨대 1초 동안, 얼마나 많이 움직이는가를 나타내고, 이를 속도라 부른다. 한편, 빨라지기는 단위 시간 동안 얼마나 빨라지는가 즉, 속도가 얼마나 늘어나는가를 나타내고, 이를 가속도라 부른다. 보통, 우리는 물체가 정지한 경우를 포함해서 물체가 일정한 속도로 움직일 때, 물체의 운동이 일정하다고 말하고, 물체의 속도가 시간에 따라 변할 때, 즉 물체가 가속도를 가질 때, 물체의 운동이 변한다고 말한다. 일반 승용차와 스포츠카의 차이는 빠르기(속도)보다는 빨라지기(가속도)에 있다.

빗면에서의 힘
빗면에서 힘의 분해

빗면 위 수레에 외력이 가해지지 않는다면, 물체에 가해지는 힘의 근원은 오직 ‘중력’ 밖에없다.이 중력은 빗면의 기울기에 따라 두 힘으로 분해해 볼 수 있다.힘의 분해과정은 벡터의 합성 과정의 역순으로 하면 된다. 빗면에서의 힘을 분해할 때는 두 힘이 각각 빗면과 수평, 수직이 되도록 분해한다. 이렇게 분해한 두 힘은 물리학적 의미를 가지게 된다. 위 시뮬레이션에서는 중력을 검은색 화살표로 표현하였고, 분해된 두 힘은 각각 빨간색과 녹색 화살표로 표현했다.빨간색 화살표는 수레가 빗면을 미끄러져 내려가도록 하는 힘이다.

빗면에서 미끄러져 내려가려는 힘 = mg·sinθ
mg는 물체에 가해지는 중력이다. (m = 질량, g = 중력 가속도)
sinθ는 θ각도에서의 sin 삼각함수 값이다. sinθ는 0 ~ 1 사이의 값을 가진다.
녹색 화살표는 ‘수직항력’으로 부른다. 즉, 수레가 빗면을 누르는 힘이다.
수직항력 = mg·cosθ
결과적으로 빗면에서 미끄러져 내려가려는 힘은 0 ~ mg 사이의 값이 나온다. 예를 들어, 수평면에서는 θ = 0이 되면서 중력의 효과는 ‘0’이 된다. 즉 이 물체는 중력에 의한 힘을 받지 않게 된다..경사가 점점 급해지면 힘도 따라서 증가하지만 결코 mg(=중력)넘지 못한다.

참고자료

· [네이버 지식백과] 운동방정식 [equations of motion, 運動方程式] (두산백과 두피디아, 두산백과)
· [네이버 지식백과] 포토게이트 [Photogate] (물리학백과)
· 고전역학 정리 - 빗면에서의 굴림운동-네이버 블로그
· 출처] [물리] 진자 주기 운동 (중력가속도 구하기 등) - 스마트 게이트|작성자 와이케이사이언