중력가속도 결과보고서

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목차

실험 제목
실험 목적
이론 요약

본문내용

실험 제목
중력가속도 측정

실험 목적
1) 쇠구슬을 자유낙하 하도록 하고, 낙하 거리의 시간을 측정하여,
중력가속도를 결정한다.

2) 마찰 없는 미끄럼판(air track)과 광감지기(photogate)를 이용하여 마찰이
없는 등가속도 운동을 실현해 봄으로써 가속도 운동의 기본개념을 익히고,
중력가속도를 실제로 측정해 본다.

이론 요약
1) 이 실험은 중력가속도를 직접 쇠구슬을 낙하함으로 해서 측정되는 자료를 바탕으로 하여 계산 해 내는 것이다. 중력이란 지구 표면에 있는 물체를
지구 중심 즉 연직방향으로 끌어당기는 힘이다. 물체에 작용하는 힘이
중력뿐(공기의 저항 제외)이라면 자유낙하 상태에 있다고 한다.
중력 가속도에 관한 공식들을 살펴보면, 정지 상태의 질량 m인 구슬을
이용하여 높이 h에서 자유낙하 운동을 시킬 때, 물체에 작용하는 힘은 F=ma = mg 로 나타낼수 있다.
(자유 낙하 운동이므로 가속도 a는 중력가속도 g로 쓸 수 있다.)

1차원 운동의 경우, 공식은 다음과 같다.

정지 상태이므로 초속도는 0 이다.
그러므로 높이 는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, 결국 중력 가속도g에 대한 공식으로 변환하면,

이 되고, 측정 높이와 시간을 측정하여 중력 가속도 값을 알 수 있다.

실험 장치 및 기구로는 삼각 스텐드, photogate with timer, 공 3종류 (쇠공, 플라스틱공, 탁구공) 및 photogate 고정 막대, timer plate ,충격 완화용 패드 가 있다.

참고 자료

http://web.khu.ac.kr/~physics/sub03_fundamentals.htm 중력가속도 측정 매뉴얼
1)실험이론, 실험방법 참고

일반물리학실험(형설출판사, 저자:최석호 외 7인) p.26,27,28
2)실험목적, 실험이론, 실험방법 참고