낙하운동과_중력가속도

1. 실험목적

포토게이트를 통하여 떨어지는 피켓펜스의 낙하시간을 측정함으로서 중력가속도를 측정한다.

2. 이론

1) 중력 가속도는 연직 아래 방향, 즉 지구 중심을 향한다.

2) 중력 가속도는 장소에 따라 약간씩 다르며 평균 9.8m/s2 이다.

3) 지표면에서의 모든 낙하 운동은 등가속도 운동이다.

4) 중력 가속도 g값은 지구 자전에 의한 원심력의 영향과 지구 타원체에 의해 적도 지방이 가장 작고 양극 지방으로 가까이 갈수록 커진다.

5) 중력 가속도 g값은 높이 올라갈수록 작아진다.

뉴턴의 만유인력 법칙에서는 모든 물체사이에는 서로 잡아당기는 인력이 작용하며 그 크기는 물체간 거리의 제곱에 반비례하고, 두 물체의 (중력)질량에 각각 비례한다고 보았다. 즉, 만유인력의 크기는
F 〓 Gm1m2/r2 - (4)
로 쓸 수 있으며, 여기서 비례상수 G(〓 6.67 x 10-11m3/s2kg) 를 만유인력의 상수라고 부른다. 이러한 가정이 성립하는지 여부는 실험에 의해 확인될 수 밖에 없으며, 지금까지의 실험실 규모로부터 천체의 운동 등 광대한 범위에 걸친 수많은 관측을 통하여 식…(생략)

② 자유 낙하 운동 : 손에 들고 있는 물체를 가만히 놓아 떨어 뜨릴 때와 같이 초속도(처음속도) 없이 (v0〓0) 중력에 의해 낙하하는 등가속도 직선 운동을 자유낙하라고 한다.

③ 중력장 : 지구상의 모든 물체는 항상 지구의 인력, 즉 중력을 밭고 있다. 지구 주위에서와 같이 중력이 작용하는 공간을 중력장 이라한다.

④ 갈릴레이의 낙체 법칙 : 공기중에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 동시에 낙하 시키면 무거운 물체가 빨리 떨어진다. 공기중에서 종이와 쥐가 떨어질 때 쥐가 더 빨리 떨어지지만 공기가 없는 진공에서는 동시에 낙하하는 것을 볼수 있다. 공기 중에서 가벼운 물체가 늦게 떨어지는 것은 공기의 저항 때문이다.

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법

1) 인터페이스 전원을 켠 다음 컴퓨터를 켠다. [주의] 컴퓨터가 외부장치를 인식하도록 컴퓨터를 켜기전 인터페이스 전원을 먼저 켠다.