[건국대 물리학및실험 A+]결과_실험3_자유낙하실험

목차

1. 실험결과
2. Discussion
3. 결론

본문내용

2. Discussion
① 오차율
중력가속도 이론값을 라고 할 때 각 실험의 오차율은 다음과 같다.
자유낙하실험의 오차율은 20% 이고 수평투사의 오차율은 22.95% 이다.

② 오차가 발생했다면, 오차원인
본 실험에서는 공기저항을 무시하고 실험을 진행하였다. 자유낙하하여 공이 떨어질때와 수평투사하여 공이 떨어질 때 운동방향의 반대방향으로 공기저항력이 발생하는데 이를 무시하여 오차가 발생하였다고 생각된다.
③ 실험 분석
공기저항력을 직접 측정하기에는 무리가 있으므로, 최대한 저항력을 줄이기 위해 진행방향에 수직인 단면적이 작은 물체를 이용하여 실험하면 공기저항력을 무시할 만큼 작게 영향을 미칠 것이라고 생각된다. 본 실험에서는 탁구공만한 크기의 물체를 사용하였지만 이보다 훨씬 작은 물체를 이용하여 실험한다면 공기저항력이 감소하여 이론값과의 오차율이 감소할 것이라고 예상된다.

3. 결론
본 실험에서는 탁구공만한 크기의 물체를 이용하여 자유낙하실험과 수평투사실험을 진행하였다. 시간에따른 y방향 위치와 x방향 위치를 측정하여 중력가속도를 실험값을 이용해 계산하였다. 계산은 측정데이터를 그래프화하여 x절편과 y절편의 값을 이용하여 수행하였다. 실험을 각각 3회 반복하여 오차율을 줄이려고 노력하였으나, 매 실험마다 동일한 물체를 사용하여 자유낙하실험과 수평투사실험을 진행하였으므로 이들간의 편차는 작지만, 중력가속도 이론값과의 편차는 크게 나타났다. 다음 실험자는 진행방향에 수직인 단면적(투영단면적)이 작은 물체를 이용하여 실험한다면, 공기저항력을 감소시켜 중력가속도 이론값과 근사한 실험값을 얻을 수 있을 것이라고 예상된다.

참고 자료

건국대학교 물리학과, 『 일반물리학실험 교재 』, 도서출판 북스힐, 2019.03.01, 47p-48p