포물선운동

소개

일정각도로 날아가는 공의 거리를 추정하고 확인한다. 공의 처음 속도는 수평으로 던져 날아간 거리와 발사기의 높이에 의해 결정된다. 다른 방법으로 포토게이트 시간 측정기(Photogate Timer)를 사용하여도 그 공의 초속도를 측정할 수 있다.
다음으로는 발사된 공이 날아간 거리와 발사될 때의 각도의 관계를 알아본다. 땅에서 던져 올린 경우와 탁자에서 던져 올린 경우에 대해 최장거리로 날아가는 각도를 결정한다. 그리고 공이 탁자로부터 수평으로 발사되어졌을 때, 공이 떨어지는 수직거리와 공이 날아가는 수평거리의 관계를 알아 낼 수 있다.
직선으로 쏘아 올려진 공의 운동에너지가 위치에너지로 변화하는 것을 설명할 수 있다.

목차

실험. 포물선 운동
1. 목적
2. 이론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 및 고찰

본문내용

실험 3-1. 포물선 운동 실험
1) 투사물 발사기를 실험대의 한쪽 끝 모서리에 고정한다.
2) 발사기의 각도를 0롤 조정한다.
A. 공의 초기 속도 결정
1) 투사물 발사기에 플라스틱 공을 넣고 장거리 범위 (long range) 위치에 고정한다. 먼저 공이 땅에 떨어지는 곳을 알아내기 위해 1개의 탄을 날린다. 공이 떨어진 위치에 흰 종이를 바닥에 붙여라. 그 위에 묵지를 거꾸로 깔아 붙인다. 공이 땅에 떨어지면 흰 종이 위에 흔적이 남을 것이다.
2) 10탄 정도를 쏜다.
3) 포신에서 공이 떨어질 때 공의 밑 부분에서 부터의 수직 거리를 측정한다. (이 위치는 포신 옆에 표시되어 있다.)
4) 추를 사용하여 포신의 투사점 바로 아랫부분의 위치를 찾는다. 투사점으로부터 바닥을 따라 그 종이의 끝까지의 수평거리를 측정하고 표시에 기록한다.
5) 종이의 가장자리로부터 각각의 10개의 점들까지의 거리를 측정하여 그 거리들을 기록한다.
6) 그 10개의 거리들의 평균을 구해 기록한다.
7) 수직거리와 평균거리를 이용하여 비행시간과 공의 초속도를 구한다.
B. 임의이 각도로 발사된 공의 범위 결정
1) 투사물 발사기의 각도를 30도에서 60도 중 임의의 각으로 조정하고 기록한다.
2) 이 실험의 앞부분에서 알아낸 초속도와 수직거리를 사용하여 공이 방금정한 각도로 쏘았다고 가정한 후 새 비행시간과 수평거리를 계산한다.
3) 흰 종이 중간으로 줄을 그어 투사물 발사기로부터 예상된 수평거리에 그 줄이 놓이도록 그 종이를 바닥에 붙인다.
4) 공을 10번 쏜다.
5) 그 열 번의 거리를 측정하여 평균을 구한다.
6) 예상된 값과 측정된 결과로 얻은 평균거리 사이의 퍼센트 오차를 계산한다.

참고자료

· 없음