일반물리학실험 5판 ch.34 tracker프로그램을 사용한 포물선 운동

소개글

"일반물리학실험 5판 ch.34 tracker프로그램을 사용한 포물선 운동"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적
수평면에 대해 임의의 각도로 공을 발사하면서 영상을 촬영하고 발사된 공이 수평방향과 수직방향으로 어떤 운동을 하는지 영상 분석으로 알아본다.

2. 실험원리
공기 저항을 무시한다고 할 때 초기 위치 (xo, yo), 초기 속력 vo로 수평에 대하여 ⩉의 각도로 공을 발사했다고 하자. 발사된 공의 t초 후 위치의 수평방향 성분은
x=xo+(vocos⩉)t
이다. 그리고 같은 시간 후 위치의 수직 방향 성분 즉 공의 높이는 다음과 같다.
y=yo+(vosin⩉)t-1/2gt²
여기서 g는 중력 가속도이다.
수평 방향의 속도는
vx=vocos⩉
로 시간에 대해 일정하며 수직 방향의 속도는
vy=vosin⩉-gt
식 x=xo+(vocos⩉)t 과 y=yo+(vosin⩉)t-1/2gt² 에서 시간 t를 없애면 발사체의 경로 방정식을 다음과 같이 구할 수 있다.
y=yo+tan⩉(x-xo)-(g/2(vocos⩉)2)(x-xo)²

<중 략>

8. 결론
이 실험의 목적은 수평면에 대해 임의의 각도로 공을 발사하면서 영상을 촬영하여 발사된 공이 수평방향과 수직방향으로 어떤 운동을 하는지 분석하는 실험이었다. 그러기 위해 발사기의 각이 30도 일 때와 45도 일 때의 수평위치,시간,높이,수평이동거리,수직이동거리를 구해보았다. 수평이동거리와 수직이동거리를 구한 이유는 초기속도를 구하기 위하였음을 알 수 있다. Tracker 프로그램을 사용하였을 때 사용이 미숙하였기도 하고 쇠공을 발사 할 때, 발사기의 각도가 정확히 30도,45도가 아닌점, 공식을 이용하여 값을 구할 때 반올림을 해야 하는 등 측정값의 오차가 커서 결과값이 이론적인 예상값과 차이가 클 줄 알았지만 다행히 차이가 크지 않았다. 이번 실험을 통해서 발사되는 각에 상관없이 물체는 포물선 운동을 한다는 사실을 알게 되었고, 각이 작아질수록 포물선운동의 최고높이는 작아진다는 것을 알 수 있다.

참고 자료

일반물리학실험 5판, 저자: 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 출판사: 청문각, 출판연도: 2019년
네이버 지식백과(물리학 백과)