포물선 운동 예비보고서

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 예상결과
참고서적

본문내용

●임의의 여러 각도에서 발사된 공의 수평 도달거리를 예측한다.
●포물선 운동에서 공을 쏘아올린 각도에 따라 어떻게 비행시간이 달라지는지 알아본다.
●포물선 운동에서 공을 쏘아올린 각도에 따라 어떻게 수평 도달거리가 달라지는지 알아본다.
●직선으로 쏘아올린 공의 운동에너지가 위치에너지로 변화함을 설명할 수 있다.

<중 략>

지표면에서 일정한 각도()를 이루면서 던져지는 물체는 지표면에 수직인 방향으로 일정한 크기를 가지는 “중력”의 영향을 받게 된다. 따라서 수평방향으로는 등속도 운동을 하고, 수직방향으로는 일정한 가속도를 갖는 등 가속도 운동을 하게 된다. 이와 같이 물체가 힘의 방향과 일정 각도를 이루어 던져질 때 이 물체는 포물선을 그리게 된다. 이 궤적과 같이 것을 “포물선 운동”이라고 한다.

앞의 그림1과 같을 때 는 처음 수직위치를 가리킨다. 의 속력으로 지면과 θ의 각으로 발사된 공은 포물선 운동을 하며 날아가는데 t시간 후의 공의높이는 수직방향의 속력()과 중력가속도()의 영향을 받는데 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.

<중 략>

수평방향은 등속운동이다. 따라서 수평도달거리는 으로 구할 수 있다. 비행시간은 앞서 ④에서 말한 것과 같이 전체시간 는 의 두 배와 같다. 따라서 이때의 수평도달 거리의 공식은 다음과 같다. (수평 도달 거리는 에 비례하므로 초속도 로 의 각으로 던졌을 때와 같은 속도이다. 따라서 의 경사각으로 던졌을 때나 수평 도달 거리는 동일하다.)

참고 자료

하이탑( 두산 동아 p 175 ~ p 186 )
대학 물리학( 북스힐 p 62 ~ p 66 )