[자연과학] 물리실험 - 자유낙하운동

물리실험 - 자유낙하운동 1. 실험이론 정리 1)실험 목적 : 자유낙하하는 물체의 운동시간과 위치를 측정하여 지구 중력장에서의 중력가속도를 구한다. 2)관련 이론 : 중력만 받고 떨어지는 물체의 운동을 자유낙하운동이라 한다. 지표면 근처에서의 중력은 거의 일정하다고 볼 수 있으므로, 처음 높이 에서 까지 떨어질 때의 운동은 일정가속도 운동이다. 임의의 시간 일때 물체의 위치를 라 한다면 운동방정식은 식 11.1과 같이 쓸 수 있다. (11.1) 이때 공기저항은 무시되었으며, 는 중력가속도이고, 는 물체가 낙하하기 직전의 속도이며 본 실험에서와 같이 정지상태에서 낙하한다면 이라 놓을 수 있다. 그림 11.1과 같은 경우 식 11.1은 다음과 같이 정리할 수 있다. (11.2) 이 식의 양변에 자연로그를 취하면 (11.3) 그림 11.1 자유낙하 실험장치 이 되고, 이것은 양축을 로그로 하는 로그그래프지 위에 그렸을 때 직선이 나옴을 의미한다. 앞서 다룬 그래프와 식에서의 방법으로 직선의 방정식을 세우고, 절편 를 찾으면 중력가속도를 다음과 같이 수할 수 있다. (11.4) 2. 실험 data 1)실험값 (1) 강체구 A의 직경, 1.5cm 1 0 60 58.5 0.3513 2 0 55 53.5 0.3365 3 0 50 48.5 0.3210 4 0 45 43.5 0.3041 5 0 40 38.5 0.2862 6 0 35 33.5 0.2671 7 0 30 28.5 0.2455 8 0 25 23.5 0.2240 9 0 20 18.5 0.1976 10 0 15 13.5 0.1706 (2)강체구 B의 직경, 1.7cm 1 0 60 58.3 0.3592 2 0 55 53.3 0.3450 3 0 50 48.3 0.3299 4 0 45 43.3 0.3147 5 0 40 38.3 0.2959 6 0 35 33.3
…