[물리실험보고서] 포물체의 수평도달거리 측정

소개글

[물리실험보고서] 포물체의 수평도달거리 측정

목차

[1] 실험값
(1) 기본 측정값
- 연이은 두 포토게이트의 광센서간 거리, l = 0.016 m
- 탄환의 질량, m = 0.0664 kg
- 탄환의 반경, r = 0.01165 m
- 중력가속도, g = 9.8 ㎨
(2) 실험 1 - 발사각이 θ=0˚ 일 때
(3) 실험 2 - 발사각이 θ=15˚ 일 때
(4) 실험 3 - 발사각이 θ=30˚ 일 때
(5) 실험 4
[2] 결과 분석
[3] 오차 논의 및 검토
[4] 결론

본문내용

[2] 결과 분석
발사각이 0˚, 15˚, 30˚로 증가함에 따라, 공기저항이 없을 때의 수평도달거리의 이론값은 각각 1.403m, 1.869m, 2.045m 로 점점 증가했고, 공기저항이 있을 때의 수평도달거리의 이론값 또한 각각 1.362m, 1.802m, 1.974m 로 점차 증가하였다. 또 수평도달거리의 실험값의 평균 역시 1.347m, 1.758m, 1.904m 로 점차 증가하였다.
그리고 발사각이 0˚, 15˚, 30˚로 증가함에 따라 탄환의 발사 속도의 평균값은 4.055㎧, 3.992㎧, 3.932㎧로 점차 감소하는 모습을 보였다. 이는 탄환에 가해지는 힘은 일정하지만, 각도에 따라 실제로 탄환의 운동 방향으로 작용하는 힘은 달라지기 때문이다. 즉, 용수철이 탄환에 가하는 힘을 F라 하고 발사각을 θ라 할 때, F를 수직방향과 수평방향으로 분해하면, 수직 분력을 Fsinθ, 수평 분력을 Fcosθ라 할 수 있는데, 이중 중력의 반대방향으로 작용하는 수직 분력이 중력에 의해 값이 줄어들게 되므로, 실제 탄환에 작용하는 힘은 F보다 줄어들게 되는 것이다. 또 θ가 0˚에서 90˚까지 증가할 때, 발사 속도가 점차 줄어드는 것은 Fsinθ-g와 Fcosθ의 합력이 θ가 커짐에 따라 감소하기 때문이다.
발사각이 0˚, 15˚, 30˚로 증가함에 따라 채공시간 또한 0.3363s, 0.4682s, 0.5809s로 점차 증가하는 모습을 보였다. 각도가 커짐에 따라 탄환에 작용하는 수직 분력이 증가하기 때문에 수직으로 올라가는 높이 또한 커져서, 채공시간이 증가하였다고 생각한다.
발사각이 0˚, 15˚, 30˚로 증가함에 따라 공기 저항이 있을 때와 없을 때의 수평도달거리의 이론값과 실험값의 편차 역시 -4.151%, -6.298%, -7.212%와 -1.113%, -2.503%, -3.676%로 점차 커지는 것 또한 확인할 수 있었다. 이는 공기 저항으로 인한 결과라고 생각한다. 각도가 증가하면 속력이 줄기 때문에 실제적인 공기 저항력의 크기는 줄어들지만,

참고 자료

없음