[물리학]물리 레포트-뉴턴의사과

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 장비 및 실험 과정
4. 실험 결과
5. 실험 결과 분석

본문내용

1. 실험 목적
물리학이 다루는 자연현상 중에서 만유인력(중력)현상은 기본적일 뿐만 아니라, 지구의 중력은 우리의 일상생활에 직접적으로 영향을 미치고 있기 때문에 매우 중요하다. 이 실험에서는 지구 중력에 의해 낙하하는 물체의 속력을 측정하여 운동법칙을 찾아내고 만유인력, 쓸림힘과의 관계를 탐구한다. 특히, 빛살문검출기(Photogate detector)로 물체가 어떤 위치에 도달하는 시간과 빠른 물체의 속력을 측정하는 방법과, 컴퓨터를 이용하여 측정한 데이터를 처리하는 방법을 배울 수 있다.

2. 실험 원리
가. 중력
중력이란 지표 부근에 있는 물체를 지구의 중심 방향으로 끌어당기는 힘을 뜻한다. 그 대부분은 지구와 물체 사이에 작용하는 만유인력인데, 정확히는 그것에 지구 자전에 따르는 원심력이 더해져 두 힘이 합쳐 작용한다. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하며, 질량 1 g의 물체에는 대체로 980 N의 중력이, xg의 물체에는 980 N의 x배의 중력이 미친다. 보통 물체의 무게라고 하는 것은 이 힘을 가리킨다. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하므로 중력의 작용만 받아 움직이는 물체는 모두 중력가속도(기호는 g, 단위 cm/s2 또는 gal)를 가지게 된다. 그 결과 모든 물체는 질량과 관계없이 같은 높이를 같은 시간에 낙하한다. 그러나 g의 값은 지구 자전에 따른 원심력이 위도에 따라 조금씩 다르며, 지구가 완전한 구체가 아니라 약간 평평한 타원체이고, 지구 내부의 지질구조가 균일하지 않다는 것 등의 여러 원인 때문에 장소에 따라 다소 달라진다. 따라서 물리적인 계산을 할 때는 지구의 표면을 근사적으로 묘사한 평균 해수면을 이용하여 지구의 모양을 나타낸 것. 지표면보다는 단순하면서 회전타원체보다는 실제에 가깝게 지구의 모양을 나타낸 것이다.
지오이드(geoid)상의 중력값을 표준중력으로 정하여 사용하며, 각지의 중력은 표준중력과 중력이상과의 합으로 나타낸다.
뉴턴은 태양과 행성 사이에 작용하는 인력이 두 천체의 질량과 거리에 의해 결정되므로 이는 어떤 특정한 별에 한정되는 것이 아니라 질량이 있는 모든 두 물체 사이에 작용하는 힘이 될 것이라 생각했다. 이러한 만유인력의 크기 F는 각 물체의 질량 M, m 의 곱에 비례하고 두 물체 사이의 거리 R의 제곱에 반비례한다.

참고 자료

- 하이탑 물리2
- 물리 실험 홈페이지 http://physlab.snu.ac.kr