[물리실험보고서]중력가속도 실험

소개

이 자료는 물리 실험보고서로서, 중력가속도에 대해 실험한 결과와 분석을 담고 있습니닫.
중력가속도를 직접 여러가지 방법으로 측정한 후, 실제값과 비교해본 후 그 오차를 줄여나가는 방법을 토의하였습니다.
PASCO를 이용한 실험으로서, 좋은 결과값을 얻었습니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 실험 종류 및 설계

Ⅲ. 각 실험의 이론적 배경 및 실험 방법
1. 뉴턴의 제 2 방정식
2. 단진자 주기 운동
3. 자유낙하 운동(뷰렛 이용)
4. 원운동을 이용한 중력가속도 측정
5. 자유낙하 운동(빗면 위의 수레 이용)

Ⅳ. 실험 결과 및 해석
실험 1. 단진자 주기 운동
실험 2. 자유낙하 운동(뷰렛 이용)
실험 3. 원운동을 이용한 중력가속도 측정
실험 4. 자유낙하 운동(빗면 위의 수레 이용)

Ⅴ. 결론

Ⅵ. 실제 중력 가속도 값과의 비교 및 오차 분석

Ⅶ. 토의 및 건의 사항

Ⅷ. 참고 Web site, 자료 및 Utility

본문내용

Ⅲ. 각 실험의 이론적 배경 및 실험 방법

(1) 뉴턴의 제 2 방정식 : F=ma에 의하면, 중력 F(G)=mg(질량 * 중력가속도) 여기서 g가 중력 가속도 이다. ( )
중력가속도 : 물체가 중력에 의해 지표면 쪽으로 낙하 할 때의 가속도를 중력가속도라 한다. 중력가속도는 지구타원체와 원심력 때문에 적도에서 가장 작고 극지방에서 가장 크게 나타나며 평균 9.8 m/s² 인 등가속도이다.






(2) 단진자 주기 운동

※ 실험 기구 : 추, 길이가 다른 실, 스탠드, 초시계, 자
이 실험은 진자의 주기를 이용한 실험이다. 단진자가 주기운동을 하는 이유는 중력이 지구 중심방향으로 작용하기 때문이다. 이때, 중력과 장력의 합력에 의해서 생긴 알짜힘 F로 진자는 움직이게 된다. 그러므로 중력과 관계있다는 것을 알 수 있고, 아래 공식에 대입하여 중력가속도 값을 측정한다. (여기서, 진자의 등시성을 이용하여 실의 길이를 다르게 해 봄으로서 서로 다르게 측정되는 주기를 이용하여 중력 가속도 값을 비교해 본다.)


추의 진자운동에서 보면, 에 의해서 g 값을 구할 수 있다.
T는 진자의 주기, l은 진자의 주기, g는 중력 가속도.
즉, 를 이용한다.


(3) 자유 낙하운동 (뷰렛 이용)

※ 실험 기구 : 뷰렛, motion sensor, 비커
이 방법은 뷰렛을 이용한 물방울의 자유낙하 이다.
물방울이 뷰렛 끝에서 비커로 떨어지는 시간을 측정하여 (시간-거리) 공식에 대입한다.
물방울의 운동은 초속도 인 운동으로써, 등가속도 운동 공식에 의해, 내려간 거리(변위)는 가 된다. 여기서, 임을 알 수 있다.
또한, 이 실험에서는 물 한 방울이 떨어지는데 걸리는 시간을 측정하기 어려우므로, 오차를 줄이고 시간 측정을 용이하게 하기 위해서 20방울이 떨어지는데 걸리는 시간을 측정하여 평균을 낸다.

참고자료

· ․ http://chshin5.netian.com/sense.htm
· ․ http://kin.naver.com (naver 지식 in)