낙하 물체의 속력 측정, 만유인력과 쏠림힘과의 관계 탐구

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자료설명
만유인력 , 만유인력 중력 - 미리보기를 참고 바랍니다.
본문/내용

1. 실험목적

만유인력은 자연현상 중에서 기본적인 힘일 뿐만 아니라, 지구의 중력은 우리의 생활에 직접적으로 영향을 미치고 있다. 따라서 이 실험에서는 지구 중력에 의해 낙하하는 물체의 속력을 측정하여 운동법칙을 찾아내고, 만유인력과 쏠림힘과의 관계를 탐구하기로 한다.

2. 실험과정

<준비물>
빛살문검출기(photogate detector) (1)
2 cm 간격으로 검고 투명한 눈금이 매겨진 플라스틱 자 (자유낙하하는 물체로 쓰인다.) (1)
컴퓨터(286) (1)
…(생략)

칼 (1)

1) 빛살문 검출기를 사용하여 자유낙하하는 물체의 속도를 시간의 함수로 구한다.

2) 빛살문 사이로 자를 떨어뜨리더라도 방해받지 않도록 빛살문검출기를 실험대의 가장자리에 위치시키고 자가 떨어지는 바닥에 가방을 내려놓아 자에 충격이 덜가게 한다.

3) 자를 자유낙하시키고 데이터를 컴퓨터에 저장한다.<실험.1>

4) 다른 방법으로도 자유낙하 시키고 그 결과를 컴퓨터에 저장한다.

5)위의 방법으로 5회(넷째 실험부터는 시간 관계상 2회실험)를 실험하여 각각의 경우에서의 중력가속도의 평균값과 표준편차를 구한다.

6)각 경우에서의 중력가속도 값을 구한다음 그 값을 서로 비교해 본다.

3. 배경이론

4. 실험결과

5. 결론 및 토의

1) 실험 결과에 대한 분석은 “실험 결과”에서 다루었다.

2) <실험5,6,7,8>은 시간 관계상 두 번씩만 실험을 하였는데 보다 정확한 자료를 얻기 위해서 더 많은 실험을 하지 못한 것이 아쉬웠다.

3) 만유인력은 두 물체의 거리의 제곱에 반비례하고 질량의 곱에 비례한다는 사실을 알 수 있었다. 즉.

4) 에서 이므로 중력가속도 값은 일정하다는 것을 알 수 있었다. 즉 중력가속도는 실험 조건이 달라져도 대체로 일정하다는 것을 알 수 있었다. 하지만 지구 대기권 내에서는 공기에 의한 저항력이 작용하기 때문에 낙하산과 같이 공기 저항력을 많이 받는 물체가 낙하할 때에는 중력가속도 값이 일반적인 값(9.8m/s^2)보다 작은 값으로 측정된다는 사실을 알 수 있었다.


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