일반물리학실험 중력가속도(예비+결과)

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본문내용

1. 실험 목적
지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 대해 낙하 거리와 시간을 측정하여 자유낙하 하는 물체의 속도변화를 관찰하고 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 미우 작은 경우 식 에 주어진 거리는 r∝R로 쓸 수 있으므로 중력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 이고 g를 중력가속도라 부르며, 물체의 질량m과 상관없는 일정한 상수이다. 따라서 지표면 근처에서 낙하하는 물체의 운동 방정식은
이 된다. 이 식으로부터 정지 상태로부터 물체가 자유낙하 할 때 시간 t 후의 물체의 낙하속도 는 이다.
그리고 낙하거리 h는 다음과 같이 주어진다.

참고 자료

일반 물리학 실험, 제3판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회 지음

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