[일반 물리학 실험] 낙하운동과 중력가속도 측정

소개

연세대학교 일반물리학 및 실험
A+받은 보고서입니다.

목차

5. 실험결과
A. 피켓펜스 5cm (검은 띠2cm 투명 띠3cm)
a) 초기 높이 h=10cm
b) 초기 높이 h=20cm
c) 초기 높이 h=30cm

B. 피켓펜스 2cm (검은 띠1cm 투명 띠1cm)
a) 초기 높이 h=10cm
b) 초기 높이 h=20cm
c) 초기 높이 h=30cm

C. 이론 값과의 오차

6. 결과분석

7. 토의 및 건의사항

8. 참고문헌

본문내용

이번 실험은 포토 게이트를 통해서 피켓펜스(picket fence)를 떨어지는 실험이었는데 피켓펜스의 낙하시간을 재서 중력가속도를 측정하는 것이 목적이었다. 검은 띠 2cm(투명 띠 3cm)와 검은 띠 1cm(투명 띠 1cm)인 피켓펜스를 각각 포토 게이트 위10,20,30cm에서 각각 낙하시켜보았다. 실험에서 펄스모드인 포토 게이트를 사용하였는데, 펄스모드란 ‘광선이 처음 차단될 때부터 물체가 검출기를 통과한 다음 다른 물체가 다시 광선 차단 할 때 까지’를 한 유닛으로 잡고 각 유닛들이 지나는 시간을 측정하여 속도를 구하는 방식이다. 따라서 검은 띠 2cm, 투명 띠 3cm 인 피켓펜스는 pulse가 5cm 즉, 0.050m이기 때문에 Constant 디폴트 값이 0.050이 되어야 하고, 검은 띠 1cm, 투명 띠 1cm인 피켓펜스는 Constant 디폴트 값이 0.025가 되면 된다.
앞서 말했듯이 이 실험에서의 변수는 낙하 시작 높이, pulse간격이고 나는 물체의 질량도 변수로서 고려하였다. 검은 띠 1cm인 피켓펜스의 전체 길이가 검은 띠 2cm인 것 보다 짧았기 때문이다. 실험의 결과를 보면 초기 높이가 낮을수록 오차가 적었고 초기 높이가 높을수록 오차가 컸고, 이론 값보다 더 큰 중력가속도가 측정되었다. 적정 오차 범위를 1.0%로 잡았는데 대체로 초기 높이가 낮은 경우 이 범위내의 값이 측정되었다. 그리고 pulse간격이 좁을수록, 질량이 작을수록 실험값의 편차가 컸다. 실험 전 이론적으로는 pulse간격이 좁을수록 같은 시간 내에 더 많은 지점의 속력 기록 가능하기 때문에 더 이론 값에 가까운 값이 나올 것이라고 예상했지만 결과는 예상과 달랐다.

참고자료

· 네이버 백과사전 http://100.naver.com/
· 대학 물리학 실험 북스힐 p7~p48
· 연세대학교 물리학과 http://phya.yonsei.ac.kr/