일반물리학_실험_예비보고서(중력가속도)

소개글

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목차

없음

본문내용

1. 실험 목적
지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 낙하거리와 시간을 측정하여 중력가속도를 구한다.

2. 실험 원리
질량이 m인 물체가 지표면 근처에서 낙하할 때 물체가 받는 중력은 로 주어진다. 여기서 G는 만유인력 상수이고, M은 지구의 질량, r은 지구와 물체 사이의 거리이다.
지면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름 R에 비해 매우 작은 경우 식 에 주어진 거리는 로 쓸 수 있으므로 중력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 이고 중력가속도라 부르며, 물체의 질량에 상관없는 일정한 상수이다.
따라서 지표면 근처에서 낙하하는 물체의 운동방정식은 다음과 같다.


이 식으로부터 시간 t일 때 물체의 낙하거리 h는 다음과 같이 주어진다.

따라서 물체의 낙하거리 h와 낙하시간 t를 측정하면 중력가속도 g를 결정할 수 있다.

3. 실험 기구 및 재료
중력가속도 측정장치, 스마트계시기, 줄자, 저울, 쇠구슬(큰 것, 작은 것), 플라스틱 구슬


※ 스마트 계시기

스마트 계시기(smart timer)는 포토게이트 계시기와 마찬가지로 포토게이트를 사용할 수 있으며, 0.1ms의 정밀도로 시간간격을 측정할 수 있는 디지털 시간 계측기. 포토게이트 계시기에 비하여 측정모드가 많고 보다 향상된 메모리 기능을 가지고 있으나 시간측정 방식이 포토게이트 계시기와는 다르므로 사용하기 전에 계시기의 특성 및 사용법을 잘 익혀야 한다.

참고 자료

일반물리학실험(부산대학교 물리학교재편찬위원회)//淸文閣
somegal의 사소한 이야기 | somegal
http://blog.naver.com/cclara1112/90110609667
http://cafe.naver.com/goondae.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=436184&
The Smart Timer System (ME-8932) measures the time, speed, and acceleration ...
pasco.com
[그림2] 중력가속도 측정 셋업
phylab.yonsei.ac.kr