포물선운동

3.원리 (1)중력을 받으며 운동하는 포사체의 운동은 공기의 마찰을 무시하면 수평방향으로는 등속운동을 하고 수직방향으로는 등가속도운동을 한다. (2)수평방향에 대해 θ만큼 기울어진 각도로 v0의 초속도로 발사된 물체의수평방향 속도는 v0cosθ 이고, 수직방향의 속도는 v0sinθ- gt이다. (3)여기서 g는 중력가속도, t는 발사후 경과한 시간이다. (4)따라서 출발점을 기준으로 할 때 수평방향의 위치는 x = x0cosθ이고, 수직방향의 위치는 y = v0sinθt - 1/2gt2이다. (5)포사체가 최고 높이 ymax에 이르는 순간 tmax에는 수직방향의 속도가 0이 되므로 v0sinθ- gtmax = 0 이다. (6)따라서 최고도달 높이 ymax는 다음과 같다. (7)포사체가 떨어진 곳 xmax에서는 수직방향의 위치가 0이 되므로 다음과 같이 결정된다. (8)초기속도 v0를 실험적으로 결정하려면 탁자 위에서 발사총을 수평으로 두고 공을 쏘아 바닥에 떨어뜨린다. (9)이 때 공의 수평 이동거리는 x =v0t이고, 수직 이동거리는 y = -1/2gt2 이므로 두 값을 재면 초기속도가 로 결정된다 4.실험방법 (1) 포물선 운동 A. 공의 초기속도 결정