[일반물리학 실험 예비레포트] 공기의 저항

예 비 보 고 서

실험 제목
공기의 저항
실험 일시

학 번

분 반

이 름

담당 조교

Ⅰ 실험목표
▶ 낙하하는 풍선에 작용하는 공기 저항의 영향을 관찰한다.
▶ 공기 저항과 질량이 낙하하는 물체의 종단속도에 미치는 영향을 살펴본다.
▶ 낙하하는 풍선에 대한 적절한 끌림힘의 모델을 선택한다..

Ⅱ. 실험원리
공기의 저항을 끌림힘(drag force)이라 한다. 끌림힘이 속도에 비례하기도 하고, 속도의 제곱에 비례하기도 한다는 사실을 알게 되었다. 어느경우든, 끌림힘의 방향은 운동방향에 반대이다.

떨어지고 있는 물체에 작용하는 힘은 두 종류이다. 중력 mg와 공기 저항 -bv 또는 -cv2이다. 종단 속도에서 아래로 작용하는 힘의 크기는 위로 작용하는 힘의 크기와 같고 끌림힘이 속도에 비례하는지 속도의 제곱에 비례하는지에 따라 mg=-bv 또는 mg=-cv2이 된다. 어느 경우든, g와 b 또는 c가 상수이기 때문에 종단 속도는 물체의 질량에 좌우된다. 상수 값을 제외하면 다음과 같은 식이 성립한다.

질량 대 vT 또는 v2T의 그래프를 그리면 보다 적당한 관계식을 결정할 수 있다.
물체가 낙하할 때 가속되다가 공기 저항에…