[물리실험보고서] F=ma 증명

목차

Ⅰ. 제목 및 실험(동기)목표

Ⅱ. 이론

Ⅲ. 실험 방법
1. 실험 준비물
2. 실험 장치도
3. 실험 절차

Ⅳ. 결과 및 해석
1. 실험 결과 Data
2. 결과 해석

Ⅴ. 오차 분석

Ⅵ. 결론 및 고찰

본문내용

Ⅰ. 실험(동기)목표
이번에 우리 조가 시행한 실험은 뉴턴의 제 2법칙인 F=ma 가 실제 상황에서 적용되는지를 알아보고 증명하는 실험으로 단순히 질량을 변화시키고 일정한 힘을 가한 것이 아니라 그것을 응용해 빗면에서 실험을 하거나, 나아가 도르래를 이용해서 탐구를 해 보았다. 초등학교나 중학교 때 초시계나 일반 판을 이용하여 정확하지 않은 실험을 했을 때와 달리, Motion Sensor, Force Sensor 와 Data Studio 등 물체의 운동 상태를 보기에는 아주 적합하고 정확한 실험 기구들을 사용해서 실험을 할 수 있었다.
우리는 이번에 Motion Sensor 를 쓰면서 1초에 약 50번 정도 위치를 추적했고, Data Studio 라는 프로그램을 이용해 실시간으로 그래프를 그려서 분석했다. 이로 인해 원하는 물체가 운동을 할 때 그 물체에 작용하는 힘은 시간에 따라 어떻게 변하는지, 속력-시간 그래프는 어떻게 나오는지 등을 쉽게 파악하는 것을 목표로 했다.

<중 략>

① 가장 큰 원인은 Data Studio에서의 Linear Fit을 적용할 때의 오차다. Linear Fit은 선정된 범위 내의 점들을 이용해 오차가 제일 적은 직선을 찾는 것이기 때문에, 실험값으로 쓰고 싶은 점들의 범위를 조금만 다르게 설정해도 직선의 방정식이 크게 변할 수 있다.
② 상대 오차가 매우 큰 것은 처음 손을 놓는 부분에서 속력을 조금 줄 수도 있었다는 것을 충분히 고려해 볼 수 있다. 즉, 처음에 위로 살짝 들었다가 놓았을 수도 있고, 본의 아니게 손을 떼는 과정에서 가속도를 줄 수 있는 것이다.
③ 수레 자체에서 바퀴와 축 사이에 마찰력이나 실과 도르래 사이의 마찰력을 무시할 수 없고, 실 자체도 가볍지만 질량을 가진다.

참고 자료

없음