수평 투사: 물체의 각도를 로 하고 수평으로 투사하는 것을 말한다. 이때 운동을 수평과 수직운동으로 분리해서 표현 하는 것이 좋다. 수직방향은 자유 낙하 운동을 하며 등가속도운동으로 떨어지고, 수평방향은 처음 속도 그대로 등속도 직선 운동을 하면서 떨어진다.실험 원리테이블에서 공이 수평보다 높게 발사되어 어디에 떨어지게 될지를 예측하기 위해서는 처음속도를 결정해야 한다.이것은 수평투사와 공이 운동한 수평 수직거리의 측정에 의해 구할 수 있다. 그 다음 처음 속도로 어떤 각에서 공이 떨어지게 될지를 계산할 수 있다.추진 운동실험 목적:어느 각도에서 발사된 물체의 궤도를 예측 입증한다. 공의 초기 속도는 수평으로 던질 때 그 궤도와 발사체의 높해 결정된다. 실험 원리공을 수평위 각도로 쏘았을 때 바닥에 떨어지는 곳이 어디인지를 예측할 수 있다. 이것은 초기 속도를 결정하는데 필요하다. 공이 수평으로 쏘아졌을 때 테이블로 부터 수직과 수평거리를 공의 이동을 통해 알 수 있다. 그 때의 초기속도는 공을 한 각도로 쏘았을 때 공이 어디로 떨어질지를 계산하는데 사용한다.
..PAGE:1역학 시스템(pasco)..PAGE:2목차실험 1:후크의 법칙-힘 측정실험 2:힘 추가(합력과 평형력)실험 3:힘 분해..PAGE:3실험 1:후크의 법칙-힘 측정실험 장비1.실험 판2.용수철 저울3.질량을 걸 수 있는 것4.질량 추..PAGE:4도입힘은 뉴튼의 제 2법칙에 의해 F=ma; 힘=질량x가속도로 정의 된다.이 법칙을 이용하여, 힘은 가속도의 측정에의해 결정될 수 있다. 이 법칙은 물체의 부피를 알아야 한다. 하지만, 이방법은 실용적이지 않다. 더 편한 방법은 모르는 힘과 크기를 아는 힘을 비교 하는 것이다...PAGE:5도입두 개의 힘이 어떤 물체에 가해질 때, 그리고 물체의 가속이 없을 때, 모르는 힘은 반대로 작용해야 한다.이 역학 시스템과 함께, 힘을 측정하는 2개의 방법이 있다.첫 번째 방법은 측정된 질량을 매다는 것이다.질량m이 있고, 중력은 그것을 크기에 따라(F=mg) 밑으로 당긴다.g(g=9.8)는 중력에 의한 가속이다...PAGE:6도입두 번째 방법은 용수철 저울을 이용하는 것이다.이 실험에서 용수철 저울의 특징을 조사하기 위해 알고 있는 힘을 사용할 것이다...PAGE:7설치용수철 저울을 실험 판 위에 걸어 설치한다. 용수철 저울이 수직으로 걸려있는 지 확인한다.용수철 저울에 아무런 물체도 없을 때, 저울의 센티미터 눈금이 0m가 될 때 까지 조절한다...PAGE:8실험 방법그림 1.1처럼 용수철 저울이 움직인 눈금 거리를 측정한다. 이 값을 표 1.1의 공간에 기록한다. 전체질량에서 질량을 매다는 것의 무게가 포함 되었다는 걸 명심한다...PAGE:9실험 방법추를 올려놓고 움직인 거리를 기록한다. 각각의 추에서 이동된 거리를 기록한다.F=ma를 이용하여 각각의 질량에 따른 전체 무게를 결정한다.무게는 질량과는 다르다는 걸 기억한다. 데이터에 가장 잘 맞는 선을 그린다. 그 그래프의 기울기가 용수철 상수이다...PAGE:10실험 방법알게 된 값들을 표에 기록한다...PAGE:11실험 2:힘 추가(합력과 평형력)실험 장비1.실험 판 8.실2.용수철 저울3.각도 원판4.포스 링5.도르래6.질량을 매달 수 있는 것7.추..PAGE:12이론그림 2.1에서 우주선 x, y가 벡터 와 의 힘으로 소행성을 끌어 당기고 있다.이 힘들은 소행성의 같은 점에 작용하고 있기 때문에 공점력 이라고 부른다.어떤 벡터량을 가지고 있기 때문에 각 힘은 화살표 방향과 크기로 정의 되고 화살표의 길이에 비례한다.(힘의 크기는 견인용 밧줄의 길이와는 별개이다.)소행성에 작용하는 종 힘은 벡터 와의 합으로 결정될 수 있다.그림에서는 평행 사변형 법이 사용되었다.평행 사변형의 대각선은 이고 소행성에 작용 하는 총 힘의 크기와 방향을 나타내는 벡터이다.은 와 의 합력이라 한다. 는 과 같은 크기를 같지만 방향은 반대이다.평형력은 두 개 이상의 힘의 합력을 구하기 위해 유용한 실험 방법을 제공한다...PAGE:13설치장비를 그림 2.2에 보이는 것처럼 설치한다.질량을 매다는 것과 추는 아래로 향하는 중력 F=ma를 제공한다.하지만, 포스 링은 가속되지 않기 때문에 아래로 향하는 힘은 같지만 반대의 힘 즉, 평형력과 정확히 균형을 이루어야 한다.평형력 는 용수철 저울에 의해 만들어 진다...PAGE:14실험 방법질량과 질량을 매달 수 있는 것에 의해 제공되는 중력의 크기와 방향은 무엇인가의 크기와 방향을 측정하기 위해 용수철 저울과 정도 판을 사용하라...PAGE:15실험 방법두 개의 알려진 힘 과 가 포스 링을 잡아 당길 수 있게 장비를 그림 2.3처럼 도르래와 매달려있는 질량을 사용한다.용수철 저울의 힘을 방향을 바꾸기 위해 도르래를 사용한다.힘의 크기를 변화 시키기 위해 도르래로부터 저울까지의 거리를 조절한다., , 의 크기를 뉴턴으로 기록하고 매달린 질량 , (추를 매다는 것의 질량 포함) 의 값을 기록한다.또한 각도 원판 위의 벡터 각도, , 를 기록한다...PAGE:16실험 방법각 종이에 , , 를 그리기 위해 위에서 기록한 값을 사용한다.적당한 비율을 선택하고 힘 크기에 비례하여 각 벡터의 길이를 만든다.각 벡터에 라벨을 붙이고 그것이 표현하는 힘의 크기를 표시한다.그림에 과 의 합력을 그리기 위해 평행 사변형법을 사용한다.합력 에 라벨은 붙인다.합력의 크기를 측정하기 위해 의 길이를 재고 그림에 이 크기를 기록한다.평행력 벡터가 합력 벡터 과 정확히 평행을 이루는가그렇지 않다면 측정과 작도 중에 가능한 오류의 원인을 짐작할 수 있는가과의 크기와 방향을 다르게 하여 실험을 반복한다.
..PAGE:1등속 및 등가속도 운동3조 김재연 문건오..PAGE:2실험 1 :운동학(평균 vs 순간속도)실험 2 :마찰 계수실험 3 :뉴턴의 제 2법칙(가속도 예측하기)실험 4 :경사면 가속목차..PAGE:3실험 장비1.역학 수레2.미터 줄자3.스톱워치실험 1: 운동학(평균 vs 순간속도)..PAGE:4이 실험에서는 일 차원 가속 운동을 탐구하기 위해 역학수레가 사용된다.역학수레는 내장된 스프링 플런저(피스톤 같은 것을 밀어내는 기기)에 의해 바닥 위에서 발사 될 것이며 그 수레는 구름 마찰 및 바닥경사의 복합적인 영향에 의해 바닥 위에서 ‘감속’될 것이다.처음에는 일정한 가속을 가정하여 수행될 것이며, 그 후 결과를 점검하여 이러한 가정과 부합하는지를 살필 것이다.목적..PAGE:5역학 수레가 굴러 정지할 때까지 둘 것이다.출발할 때부터 정지할 때까지의 통과거리(D)및 전체 경과시간(T)가 측정 되고 기록될 것이다. 이 구간에서의 평균속도는원리..PAGE:6만일, 그 수레의 가속이 일정하다면 처음 순간의 순간 속도가 주어지게 되는데,즉, 시간-속도 그래프를 보면,원리..PAGE:7그리고 가속도 값은만약, 가속도와 가 이미 알려진 값이라면, 시간 , 즉, 어떤 중간 점까지의 거리(d)에 도달하기 위해 필요한 시간은에 의해 결정 될 수 있다.원리..PAGE:8의 계산 값은 직접 측정된 값들과 비교될 것이며, 계산치가 직접 측정된 값들과 부합하는 정도가 그 수레의 가속도가 일정했는지의 여부에 대한 지표가 된다.원리..PAGE:91.역학 수레의 움직이는 범위를 대략 결정하면, 최초 시작점에서 절반가량 움직인 거리 d를 확실하게 표시한다. 그 거리를 측정하고 표1.1의 맨 윗부분에 기록한다.2.랩 타이머가 장착된 스톱워치와 미터 줄자를 사용하여, 각각의 실험에 의해 (d까지의 걸린 시간), T(전체 걸린 시간), 및 D(전체 거리)를 결정할 수 있다.실험 방법..PAGE:103.역학 수레를 출발시키고 앞선 단계에서 설명한 값들을 기록하되 6차례 시도를 한다.(주의 : 만약 수레가 출발함과 동시에 스톱 워치를 누르지 못할 경우 그 시도 회수는 세지 않는다. 이 실수를 줄이기 위해 수레를 출발시키는 사람이 스톱워치를 동시에 담당한다.)실험 방법..PAGE:114.원리 부분에서 설명한 공식들과 표에 기록된 값을 사용하여 표를 채울 값을 계산한다.실험 방법..PAGE:12실험 장비1.역학수레2.미터 줄자3.스톱워치실험 2: 마찰계수..PAGE:13이 실험에서 역학수레는 발사기에서 나와 바닥 위를 나아가게 될 것이다.역학수레는 구름마찰력과 바닥 면의 경사의 조합된 작용으로 인해’감속’될 것이다.바닥 면의 경사진 각도(θ) 와 구름마찰계수()를 결정하는 실험을 해야 한다.목적..PAGE:14역학 수레는 위쪽을 향해서, 그리고 아래쪽을 향해 출발 시킬 것이다.내리막 경사일 때의 가속도는원리..PAGE:15그리고 오르막 경사일 때의 가속도는가속도 값은 거리(d)와 수레가 멈추기 전까지의 시간(t)에 의해 결정된다.원리..PAGE:161.역학수레를 출발지점에 둔 다음 스프링 플런저를 당기고 플런저 발사버튼을 눌러 출발시킨다.스톱워치와 미터 줄자를 이용하여 거리(d)와 소요된 시간(t)를 표 2.1에 기록한다.실험 방법..PAGE:172.같은 방향으로 1단계를 6번 반복한 후 그 결과를 표2.1에 기록한다.3. 를 이용하여 값에 대응하는가속도와 각 방향의 평균 가속도를 계산한다.실험 방법..PAGE:184.3단계의 결과를 사용하여 θ와 를 결정한다.실험 방법..PAGE:19실험 장비1.역학수레2.도르래와 도르래 받침3.질량 세트4.스톱워치5.줄6.종이 클립7.완충 블록8.저울실험 3:뉴턴의 제 2 법칙(가속도예측)..PAGE:20이 실험에서 작은 질량인 ‘m’은 그림 3.1과 같이 수레에 연결 된다. 실은 책상의 끝에 있는 도르래로 연결되어 질량’m’을 가지는 물체가 떨어지면서 수레를 가속시킨다. 이때 수레의 가속도는 물체가 떨어지는 가속도와 같을 것이다. 최종 가속도는 실험을 통해 예상했던 값과 비교 될 것이다.목적..PAGE:21수레는 정지상태에서 d만큼의 거리를 움직일 것이다. 스톱워치를 이용하여 걸린 시간을 조사한다. 이때의 가속도 a는에 의해 로 결정된다.(실험 값)원리..PAGE:22책상이 완전 평면이라 가정 했을 때, 뉴턴의 제 2법칙 F=ma는 a= 또는이다.(이론 값)원리..PAGE:231.끌 것(종이 클립), 역학수레, 완충블록을 설치한다. 수레의 위쪽에 10g, 5g, 500g, 그리고 두 개의 20g 질량을 올려놓는다.2.수레가 스스로 굴러가지 않도록 테이블을 평평하게 맞춘다.3.실 한쪽 끝에 고리를 만들어 수레의 플런저 방아쇠에 놓는다. 실을 수평 하게 맞춘다.실험 방법..PAGE:244.실의 길이를 조절하여 종이클립이 완전히 내려갔을 때 땅을 치지 않게 한다.(추가 바닥에 닿으면 가속도가 0이 된다.)5.플런저 방아쇠와 반대편에 있는 실의 끝에 충분한 양의 클립을 걸어서 작은 질량의 추가 달려도 움직일 수 있게 한다.(수레의 바퀴에는 처음부터 마찰이 있기 때문에 그 마찰을 최소화 하기 위함이다.)실험 방법..PAGE:256. 수레 위에 있던 10g짜리 추를 종이클립이 있는 곳에 옮기고 수레를 출발선 까지 이동시킨다.손을 놓은 후 완충범퍼까지 가는 시간을 스톱워치로 잰다. (이때, 전체 질량은 변하지 않게 된다.)7.수레를 더 밀거나 더 당기지 않도록 주의 한다. 좋은 방법으로는 수레의 앞쪽에 손가락으로 막고 있다가 빼는 것이다. 오차를 최소한으로 하기 위해 손을 빼는 사람이 스톱워치를 담당한다.
..PAGE:1등속 및 등가속도 운동..PAGE:2실험 목표○ 등속도 와 등가속도의 개념을 알고 실험을 통해 그래프를 이해하기..PAGE:3이론1) 등속도 운동단위시간 동안의 변위의 변화량이 일정한 운동즉, 일정한 시간 동안 일정 변위를 이동하는 운동(변위는 처음위치에서 나중 위치 까지의 최단거리)..PAGE:42)등가속도 운동단위시간 동안의 속도의 변화량이 일정한 운동즉, 일정한 시간 동안 속도가 일정하게 증가하거나 감소하는 운동..PAGE:5실험 재료1) 등속도 운동다중섬광장치8.모눈종이..PAGE:62)등가속도 운동1.시간 기록계2.쇠구슬3.테이프4.모눈종이..PAGE:7실험 방법1) 등속도 운동1.아크릴 관을 길이 10cm 정도로 자른 후, 아크릴 원판에 접착제로 단 단히 붙인다.2.고무풍선에 바람을 불어 넣은 후, 고무풍선 주둥이를 집게로 막고, 플라스틱 관에 끼운다.3.풍선에서 집게를 떼어낸 후 재빨리 손으로 톡 쳐서 움직이는 장면을 다중섬광장치로 찍는다.4.다중섬광장치로 찍힌 사진을 보며 단위시간 동안의 이동거리를 모눈종이에 기록한다.
등속 및 등가속도 운동실험 목표등속 및 등가속도 운동을 실험하며 성질을 이해하고 그래프를 읽을 수 있다.이론등속도 운동: 속도가 일정한 운동. 즉, 일정한 시간동안 일정 변위를 운동하는 운동(변위: 처음위치에서 나중 위치까지의 최단거리)등가속도 운동: 속도의 변화량 즉, 가속도가 일정한 운동.즉, 일정한 시간동안 속도가 일정하게 증가하거나 감소하는 운동실험재료1) 등속도 운동:다중섬광장치쇠구슬테이프모눈종이2) 등가속도 운동:시간기록계실험방법1) 등속도 운동:1.아크릴 관을 길이 10cm 정도로 자른 후, 아크릴 원판에 접착제로 단단히 붙인다.2.고무풍선에 바람을 불어 넣은 후 고무풍선 주둥이를 집게로 막고 플라스틱 관에 끼운다.3.풍선에서 집게를 떼어낸 후 재빨리 톡 쳐서 움직이는 장면을 다중섬광장치로 찍는다.4.다중섬광장치로 찍힌 사진을 보며 단위시간동안의 이동거리를 모눈종이에 기록한다.2)등가속도 운동:1.시간기록계의 종이테이프를 쇠구슬에 테이프로 붙인다.