부산대학교 일반물리학실험1 중력 가속도 보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 대해 낙하 거리와 시간을 측정해서 중력 가속도를 계산한다.

2. 실험 원리
질량이 m인 물체가 지표면 근처에서 낙하할 때 물체가 받는 중력은

< 식 >

로 주어진다. G는 만유인력 상수이고, M은 지구의 질량, r은 지구와 물체 사이의 거리이다. 지면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름 R에 비해 매우 작은 경우 < 식 1 >에 주어진 거리는 로 쓸 수 있고 중력 F는 다음과 같이 나타낸다.

< 식 2 >

지면에서 물체까지의 거리가 지구의 반지름에 비해 매우 작아서 중력 F를 < 식 2>와 같이 나타내고, 여기서 =9.8이며 중력 가속도라 부르고, 물체의 질량에 상관없는 일정한 상수이다. 지표면 근처에서 낙하하는 물체의 운동 방정식은 다음과 같다.

< 식 3 >

< 식 3 >에서 시간 t일 때 물체의 낙하 거리 h는 다음과 같이 주어진다.

< 식 4 >

따라서 물체의 낙하 거리 h와 낙하 시간 t를 측정하면 중력 가속도 g를 확인할 수 있다.

3. 실험 기구 및 재료
중력 가속도 측정 장치, 스마트 계시기, 줄자, 저울, 가벼운 골프공, 무거운 골프공, 플라스틱 공(부피가 큰 공), 버니어캘리퍼

참고 자료

일반물리학실험, 제4판, 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2017, p.112~118