A+, 100점) 22학년도 일반물리학실험1 <자유낙하> 실험 리포트

소개글

한양대학교 에리카 22학년도 1학기 일반물리학실험 1 실험 리포트입니다.
취득점수 및 최종 점수 모두 100점으로 A+ 받은 리포트이며,
새로 바뀐 장비들(PASCO 850 Universal Interface, Tracker)로 실험한 리포트입니다.
Discussion(토의)에 심혈을 기울여 작성하였습니다.
실험 결과 분석(계산 과정 등등)은 유효숫자까지 고려하여 상세하게 작성하였기 때문에
실험 결과값을 계산하는데 도움이 많이 될 것입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 실험 결과 분석
8. Discussion(토의)
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
자유낙하

2. 실험 목적
등가속도로 자유낙하를 하는 물체의 운동을 Tracker 프로그램을 통해 낙하거리와 시간을 측정 및 분석하여 중력가속도를 구한다.

3. 이론 및 원리
1) 등가속도 운동
(1) 가속도
(2) 등가속도 운동
등가속도 운동은 가속도가 일정한 운동이며, 물체의 가속도가 일정할 때 ‘물체는 등가 속도 운동을 한다’고 한다. 즉, 물체의 가속도가 0 또는 상수로 일정할 때 물체는 등가 속도 운동을 한다.
가속도가 일정할 때 <가속도-시간> <속도-시간> <변위-시간> 그래프는 각각 다음과 같다.

4. 실험 준비물
지지대, 홀딩 & 낙하장치, 낙하구, 삼발이, 기준자, 60fps 카메라, Tracker

5. 실험 방법
1) 자유낙하 실험 장치의 낙하높이를 결정한 후 홀딩부위를 낙하장치의 지지대에 설치한다.
2) 60fps 카메라로 자유 낙하하는 낙하구를 촬영한다.
(1) 카메라는 구면수차를 감안하여 2~3m 뒤에 설치한다.
(2) 줌을 조절하여 화면을 맞춘다.
(3) 수평계 등으로 카메라가 중력의 방향과 수직이 되게 맞춘다.
3) Tracker 프로그램을 설치한다.
4) Tracker 프로그램에서 분석할 촬영 영상을 드래그인 드롭으로 불러온다.
(1) 분석할 영상을 불러왔을 때, 화면의 방향이 잘못되어 있으면 ‘비디오 – 필터 – 새 필터 – 회전’을 통해 방향을 회전한다.
(2) 영상이 어둡거나 너무 밝은 경우 ‘비디오 – 필터 – 새 필터 – 밝기와 대비’를 통해 분석하기 좋은 밝기와 대비로 조절한다.
5) 불러온 영상 위에서 ‘마우스 우측 클릭 – 비디오 – 설정’에 들어가 촬영한 영상의 프레임 속도(fps)를 입력한다(60fps 입력).
6) 타임라인(시간표시막대)의 왼쪽 ▲을 마우스로 움직여 분석을 시작할 첫 프레임을 지정한다.
7) 타임라인의 오른쪽 ▲을 마우스로 움직여 분석을 종료할 마지막 프레임을 지정한다.

참고 자료

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “일반물리학(11판, 고려대학교 외 5명”, 텍스트북스(2021).