[물리] 중력가속도 결과보고서

(1) 실험 제목

중력가속도 실험

(2) 실험 목적

자유 낙하 운동하는 물체의 운동과 마찰 없는 에어트랙을 이용한 가속운동을
통하여 마찰이 없는 등가속도운동을 실현해 봄으로써 가속도운동의 기본개념을
익히고 중력가속도의 값을 측정한다.

(3) 관련이론

마찰을 무시할 때 각도 세타만큼 기울어진 비탈면 위에 있는 물체에 작용하는
가속도 a의 크기는 g이다. 여기서 g=은 중력사고도의 크기이다.
이때 가속도는 시간에 따라 변하지 않으며, 이 경우 경과한 시간t, 움직인 거리 D,
처음속도 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.
D =
빗면 위에 물체를 가만히 놓은 후 가속운동을 시작할 때 =0 이므로
D =
이 되고, 따라서 빗면 위에서 거리 D를 이동하는데 걸리는 시간 t를 측정하면
이 식으로부터 중력가속도를 측정할 수 있다.

(4) 실험 방법

1. 수평자를 이용하여 에어트랙의 수평을 맞춘다.

2. 에어트랙의 높이 h(8cm,10cm,12cm)를 맞춘다.

3. 포토게이트를 거리 D(100cm) 에 맞게 맞춘 후 설치를 완료한다.

4. 높은 쪽에서 글라이더를 정지상태에서 출발시켜 거리 D(100cm)를 지나는데

걸리는 시간 t를 측정한다. (※ 단, 이때 포토게이트는 글라이더가 출발하자마자
바로 작동할 수 있도록 최대한 글라이더에 가깝게 놓아야 한다.

5. 같은 실험을 5회 반복하여 이동시간 t의 평균값을 구한다.

6. 식 을 이용하여, 중력가속도 g를 계산하고, 이때 g에 대한 오차를 설정 해 본다.

7. 앞의 실험과정을 받침목의 높이 h(8cm,10cm,12cm)를 바꾸어 반복한다.

…

8 ㎝