[물리학실험][실험레포트] 포물체의 운동

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의
7. 참고 문헌

본문내용

분해하여 각각 생각하면, 한층 간단하게 보인다.
포토게이트를 이용하여 구한 초속도 와, 발사 각도를 이용하면 앞서 언급했던 공식 등을 통해서 이론상의 값들을 구할 수 있는데, 이 값들과 실제로 측정한 값들과 비교하면 오차가 상당히 커서 실험을 제대로 수행했는지에 대한 의문조차 드는데, 최대도달 거리 는 약 88%, 총 비행시간 는 약 66% 정도의 오차가 난다. 이 오차는,
① 포토게이트의 측정시작높이와 포토타이머 플레이트의 높이를 제대로 맞추지 못한 경우,
② 줄자의 끝부분을 포토게이트의 측정시작 높이와 맞추기 못한 경우,
③ 각도를 정확하게 제어 하지 못한 경우,
④ 포토타이머 플레이트위의 먹지가 밀려서 낙하지점이 정확하지 않았을 경우
⑤ 쇠구슬을 측정 하는, 포토게이트 센서의 위치가 올바르지 않을 경우,
위의 5가지 경우 등을 고려했을 때도, 위의 오차 원인들은 아주 작은 결과의 변화를 만들기 때문에, 이러한 것이 아닌 좀더 근본적인 원인이 존재 하는 것을 알 수 있다
실제로, 우리 조에서 실험을 수행했을 때, 다른 조와 달리 론처의 세기가 특별히 세었기 때문에 2단으로 했을 경우, 센싱 자체가 되지 않았기 때문에, 론처를 1단으로 하여 수행하였는데, 그래도 세기가 셌던 것 같다.
그래서, 역으로 실험 측정값을 통해서 를 추정해 보았다.
먼저, 20°의 최대도달 거리 와 , 총 비행시간 를 이용하여, 를 구해보았다.
을 정리하여, 의 값을 2.7986으로 구하고 이것을 이용하여 이론값을 구해보았더니,
오차율이 10% 안으로 나오게 되었는데, 이는 실험에서 초속도 값이 잘못되었다는 결론을 얻을 수 있는데, 초속도는 구슬의 지름을 포토게이트를 구슬이 지나는 값으로 나누어 구했다. 여기서, 구슬의 지름의 오차는 0.001mm내외 이므로 초속도 값에 작은 영향만을 미치지만, 포토게이트에서 센싱한 값이 (비록 실험할 때 3회 이상을 거쳐서 비슷한 값이 나왔지만) 잘못되었다고 볼 수밖에 없다.
다음으로, 수평거리가 가장 많이 나오는 각을 구하는 실험에서, 최대 수평거리는 43°의 각도로 발사 했을 때 측정되었는데, 이론상으로 최대 수평거리를 구해보았다.
위의 식의 최대값을 구하기 위해서 미분해서 0이 되는 각을 찾아 보면,
가 0이 되는 각도()는 45° 이므로, 이론상의 각도는 45°이고, 에 관한 식을 보면, 를 기준으로 실험에서 측정한 값과 차이가 있는 이유는3)
참고 문헌에서 보듯이 공기 저항 때문이라고 볼 수 있는데,
따라서 실제 공기중에서의 포물체는 다음과 같이 최고점에 대칭이 아닌 궤도를 보인다.
7. 참고문헌
1) http://100.naver.com/100.nhn?docid=829049 [그림 포물선]
2) http://blog.naver.com/mastema01/130016293118
3) http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110202&eid=igB2SAaHWvtqC
9hwLgHZMpmokeR09yDc&qb=vcfBpiDG97mww7w=
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일반물리학,   물리학 및 실험,   물리학 실험,   실험결과,   포물체의 운동