[일반물리실험]포사체의 수평 도달거리 측정

소개글

[일반물리실험]포사체의 수평 도달거리 측정

목차

없음

본문내용

실험 후, 실험과정에서 기계적인 결함이나 다른 이유 등으로 인해 실험 결과에
약간의 오류가 있었음을 알게 되었다. 하지만, 실험을 하는 데에 의의를 두고 기록
한 다. 결론은 이론적인 값으로 출력하고자 한다.
먼저, 매뉴얼을 참고하여 실험결과 표에 작성된 수치들의 계산과정에 관해 설명
한다. 우선 (Photogate 통과시간),?(바닥으로부터 탄환중심까지의 거리),? (체공시
간),(발사대부터 낙하점까지의 거리)의 값은 측정을 통해 구한 것이다. ?의 값은
 ? ?
라는 운동공식을 이용하여, ? ? ??
 을 통해 구하였다. (공기 저항이 없는 공간
에서의 포사체의 수평도달거리)의 경우  ? ? cos???
? sin? ? ???
? sin?? ? ?? ?을 이용하여 구
하였다. 공기 저항이 있는 공간에서의 포사체의 수평도달거리인 ?는
? ? ?
 ln

? ??
? ?cos??? 

의 공식을 이용하여, 구할 수 있었다.
?는 발사각도가 증가함에 따라 함께 증가함을 알 수 있었다. 실험과정에서 측정
한 수평도달거리 는 발사각도가 30°일 때 가장 크게 나왔다. 그런데 포사체의 수
평도달거리는 발사각도가 45°일 때 가장 길다고 알고 있었다. 하지만 이것은
 ? ?
?? sin?
라는 공식이 적용되는  ? ?이라는 점을 알게 되었다. 실험결과를 분석해보
면  ? ?일 경우에는 발사각도가 30°일 때 가장 멀리 날아간다는 것을 알 수 있었다.
이것은 보고서를 작성하면서도 가장 의아해 하던 부분인데, 매뉴얼을 참고하면서
쉽게 해석할 수 있었다. 그래서 ?와 ?의 값 또한 30°일 때 가장 크게 나와야 하는
데, 45°에서 가장 큰 값을 가진 것으로 보아 실험과정에서 적지 않은 오류가 있음을
알게 되었다.
이론값 와 실험값 의 오차를 계산해보면, 발사각도가 0°일 때에는 음의 값의
오차가 나왔고, 발사각도가 30°와 45°일 때에는 오차가 10이 넘는 것을 알 수 있었
다. 이 오차는 공기저항이 없는 경우의 이론값이기 때문이다. 하지만, 준실험값 ?와
실험값 의 오차가 이론값 와 실험값 의 오차와 비슷한 수치임을 파악하고, 실
험과정에서도 오류가 발생했음을 깨닫게 되었다

참고 자료

모혜정 외/대학물리/교문사/2005/2장 p.31～34