일반물리실험1 실험4 탄도궤도실험 결과보고서

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목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 준비물
4. 실험 유의사항
5. 이론
6. 실험과정

본문내용

▶실험 제목 : 실험 4. 탄도궤도 실험

▶실험 목적 : 비스듬하게 쏜 공의 운동을 예측한다. 실험을 마치기 위해서는 조교가 내주는 미션을 성공적으로 완수해야 한다.

▶준비물 : 탄도궤도 실험 set A 또는 B(발사체, 발사체 고정단. 공), 먹지, 줄자, 모눈종이, 플라스틱 컵(500ml)

▶실험 유의사항
구슬을 발사할 때, 공에 맞지 않도록 유의한다.

▶이론 : 핵심물리학 [3.5 발사체 운동]에 관한 내용을 이해하고 정리한다.
-발사체 운동 예시 : 불꽃, 미사일, 화산 분출물 등
-가정 : 중력 가속도의 크기나 방향의 변화를 무시한다. 공기저항을 무시한다.
-x(t) = v0 X cosθ X t / y(t) = v0 X sinθ X t - ½gt²
-vx = vx0
-vy = vy0 – gt
-x = x0 + vx0t
-y = y0 + vy0t - ½gt²

실험과정
1. 발사 속도 측정
(1) 발사체가 쏘는 공의 초기 속도(v0)가 얼마인지 측정한다. (이 후의 실험을 위해 이 속도를 정확히 아는 것이 중요하다.) photogate를 사용하지 않고 측정하는 방법을 각자가 고안해야 한다.
발사속도가 약 3~5 m/s가 되도록 조절 나사를 움직였다.

(2) 매번 쏠 때마다 속도가 얼마나 일정한지도 조사한다.
손잡이를 눌렀다가 뗄 때의 시간에 따라 조금씩 달라지기는 하지만 속도는 거의 일정하다.

2. 탄도 궤도 이론
(1) t=0일 때 높이(h)에서 각도(θ), 속도(v0)로 공을 쏜 경우, 공의 위치가 시간에 따라 어떻게 변화하는지 식으로 표현해보라.
x(t) = v0 X cosθ X t
y(t) = v0 X sinθ X t - ½gt²

(2) v0에는 앞에서 측정한 값을, h에는 발사대의 높이를, θ에는 적당한 값을 대입한 후, 0.1 초마다 x 좌표와 y 좌표 값을 계산해보라.

참고 자료

없음