[자연과학] [일반물리실험] 자유낙하 이용 중력가속도 측정

1. 실험 목적

자유낙하 하는 물체의 낙하거리와 낙하시간을 측정하여 알려진 가속도의 공식을 이용하여 중력가속도를 구한다. 그리고 이 과정에서 중력가속도의 계산식으로 사용한 등가속도 직선 운동에 관한 운동방정식이 실험결과 도출에 어떻게 이용되는지 이해한다. 또한 실험자의 손으로 하는 실험에서 오차가 발생하는 이유를 알아보고 오차를 줄일 수 있는 방법에 대하여 생각해본다.
2. 기본 원리

(1) 등가속도 직선 운동에 관한 운동방정식
: 운동방정식은 시간의 연속 선 상에서 현재의 운동 조건으로부터 이후의 또는 이전의 운동 상태를 기술하는 방정식이다. 등가속도 직선 운동은 가속도가 일정하고 일직선상에서 움직이는 운동을 일컫는 말인데 이 때 다음과 같은 운동방정식이 성립한다.
① s 〓 v0t + ½at²
② v〓v0+at
③ 2as 〓v²-v0²
(단, s: 이동거리, v0: 처음 속도, v〓 나중속도, a: 가속도, t: 시간)

(2) 자유낙하 운동
: 물체가 초기 운동 상태에 상관없이 중력만으로 낙하하는 것을 자유낙하라고 한다. 자유낙하는 중력만 작용한다고 하였으므로 물체의 낙하 중에 공기 저항 등의 …