[자연과학] 일반물리학 실험 - 중력가속도 측정

일반물리학 실험 - 중력가속도 측정

1. 실험목적

1) 비탈길에서 등가속 운동하는 물체를 통해서 중력 가속도 측정 - 마찰이 없는 미끄럼판

(air track)과 광감지기(photogate)를 이용하여 마찰이 없는 등가속도 운동을 실현해
봄으로써 가속도 운동의 기본개념을 익히고, 중력가속도를 실제로 측정해본다.

2) 자유낙하 하는 물체를 통해서 중력가속도 측정 - 자유낙하 운동하는 물체의 운동을 이해

하고 중력가속도의 값을 측정한다.

2. 이론

⇒ 등가속도 운동 공식: 1)

1) 비탈면에서 등가속운동 하는 물체를 통한 중력 가속도 측정2)

⇒ 자유 낙하 운동 공식
- 비탈면에서의 글라이더가 받는 힘 에서, 물체의 가속도 라고
놓을 수 있다. 여기에 위의 등가속도 운동공식의 세 번째 줄, 이동거리를 처음 속력와
가속도와의 시간과의 관계로 나타낸 공식을 이용하면 값을 구할 수 있다.
글라이더를 첫 번째 포토게이트 바로 앞에서 출발시키므로, 이고, 가속도를 대입
하면,
에서 중력가속도 에 대해서 정리하면,
중력가속도 를 글라…(생략)

2) 자유낙하 하는 물체를 통한 중력가속도 측정3)

3. 실험기구

1) 에어트랙을 이용한 비탈면에서의 중력가속도 측청

2) 자유낙하를 통한 중력가속도 측청

4. 실험방법

1) 에어트랙을 이용한 비탈면에서의 중력가속도 측청

① 수평자를 이용하여 에어트랙의 수평을 맞춘다.

② 높이 h의 받침목을 에어트랙의 한쪽 끝에 괴고 글라이더를 높은 쪽에서부터 한두

③ 포토게이트 타이머를 pulse 모드로 하고 글라이더를 미끄러뜨려 보아 포토게이트

④ 높은 쪽에서 글라이더를 정지 상태에서 출발시켜 거리 D를 지나는지 확인한다.

⑤ 같은 실험을 10회 정도 반복하여 이동시간 t의 평균값을 구한다.

⑥ 이론식을 이용하여, 중력가속도 를 계산하고, 이에 대한 오차를 설정해 본다.

⑦ 앞의 실험 과정을 받침목의 높이 를 변화시켜 반복한다.

2) 자유낙하를 이용한 중력가속도 측정

① photogate를 낙하높이를 정한 후 스탠드