중력가속도

소개글

부산대학교 일반물리학실험 예비보고서입니다

목차

1. 실험 목적
2. 실험원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적

지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 대해 낙하거리와 시간을 측정하여 중력가속도를 구한다.

2. 실험원리

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 위의 식에서 주어진 거리는 로 쓸 수 있다. 중력가속도를 g라 하면, 중력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 이라는 걸 끌어 낼 수 있는데, 여기서 G, M, m 모두 값이 일정한 상수이므로, 이 중력가속도는 물체의 질량에 상관없는 일정한 상수이다. 물체의 이동거리를 x라 하면, 지표면 근처에서 낙하하는 물체의 운동방정식은

처럼 나타난다. 이 식으로부터 시간 t일 때의 물체의 낙하거리 h는 다음과 같이 주어진다.

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

참고 자료

없음