[자연과학] 일반 물리학 실험 - 포물선운동

일반 물리학 실험 - 포물선운동

1. 실험 목적
수평면에 대해 임의의 각도로 공을 발사하고 발사된 공이 수평 방향과 수직 방향으로 어떤 운동을 하는지 알아본다.

2. 실험 원리
공기의 저항을 무시한다고 했을때, 발사된 공의 t초 후 위치의 수평 방향 성분은 X〓X0+(V0cosθ)t 이다.
발사된 공의 t초 후 위치의 수직 방향 성분은 Y〓Y0+(V0+sinθ)t-1/2gt^2 이다. (g〓중력 가속도)
수평 방향의 속도는 Vx〓V0cosθ 이고,
수직 방향의 속도는 Vy〓V0sinθ-gt 이다.
위에서 구한 수평,수직 방향의 성분을 이용하여 발사체의 경로 방정식을 구할 수 있다.
이 결과는 y〓ax+bx^2+c의 형태인 포물선의 방정식이다.
그러므로 발사체의 경로는 포물선을 이룬다.

3. 실험 기구 및 재료
발사기, 쇠공, 줄자, 포토게이트, 공받개, 표적판, 스마트 계시기, 먹지, 종이

4. 실험 방법
[실험 1]
1. 발사기를 고정 시킨다.
2. 줄자의 150cm 지점에 표적판을 위치시킨 후 표적판 뒷면에 공받개를 고정시키고 앞면에는 종이와 먹지를 부착한다.
3. 발사기의 각을 30도로 맞춘다.
4. 발사기에 공을 장착 후 두 번의 딸깍거리는 소리가 들리도록 장치한 후, 스마트 계…(생략)