[자연과학]실험보고서 - 뉴턴역학[뉴턴의 운동 제 2법칙[F〓ma]을 이용]

1. 실험 목적
선형 무마찰 실험대 상에서 등가속도 운동을 하는 물체의 가속도(실험값)를 측정하고, 이 측정 결과를 뉴턴의 운동 제 2법칙(F〓ma)을 이용하여 풀이한 가속도(이론값)와 비교하여 본다.

2. 기본 원리
[1]뉴턴의 운동 제 2법칙
물체의 질량(m), 물체에 작용하는 힘(F), 물체의 가속도(a) 간의 상관관계를 알아보기 위해서 세 가지 양들 중 한 가지를 일정한 상태로 두었을 때, 다른 두 가지 양이 서로 어떤 관계에 있는지를 알아보자.

(ⅰ)질량이 일정할 때 : 물체에 작용하는 힘이 클수록 물체는 더 큰 가속도를 갖는다. 즉, 물체의 가속도는 작용하는 힘에 비례한다. (a∝F)
(ⅱ)힘이 일정할 때 : 질량이 큰 물체일수록 작은 가속도를 갖는다. 즉, 질량과 가속도는 반비례한다. (a∝1/m)
(ⅲ)가속도가 일정할 때 : 두 물체가 동일한 가속도를 갖기 위해서는 질량이 더 큰 물체에 더 큰 힘을 가해 줘야만 한다. (F∝m)

위와 같은 물체의 질량, 힘, 가속도의 상관관계로부터 ‘어떤 물체에 힘을 가하면 물체는 가속도를 가지게 되며 그 크기는 가한 힘에 비례하고 물체의 질량에 반비례 한다’는 결론을 도출해 낼 수 있다. 즉,
F〓kma … ①
라…(생략)