포물선 운동 실험 결과 및 데이타

본문내용

도달거리를 중점으로 10°~ 40°를 조금 넘어간 각도까지는 대칭을 이루어 그래프 A와 같은 모습을 나타낸다. 이에따라 40°를 조금 넘긴 대칭의 마지막부분 높이가 발사높이라고 볼 수 있다.
3-4. 공의 이동경로 찾기 실험
*실험결과 및 데이터분석
발사기의 입구까지의 높이 y= 0.26m
수평거리 x(m)
수직거리 y(m)
x² (m²)
0.71
0.26-0.018=0.242
0.5041
0.61
0.25-0.078=0.182
0.3721
0.51
0.25-0.131=0.129
0.2601
0.41
0.25-0.181=0.079
0.1681
공이 발사되는 곳보다 낮은 높이의 땅에 공이 떨어지는 실험인데 발사각을 0°로 일정하게 하였다. 수직거리는 발사 높이로부터 공이 낙하하는 높이를 나타낸다. 따라서 x와 y의 관계그래프를 보면 공이 멀리 날아갈수록 점점 더 많이 낙하한다는 것을 알 수 있다. x²은 수평거리의 제곱을 나타내는데 이것은 <그래프 1>에 그려진 x와 y의 관계를 나타낸다. 즉 y=x² 함수이며, 곡선이다.
이런 관계를 x²과 y에 대해 나타내면 <그래프 2>와 같이 x에 대한 값을 알 수 있다.
그래프의 기울기
0.4824
기울기로부터 얻어낸 초기 속도
3.187m/s
공의 날아가는 시간
0.223sec
x, y 로부터 얻어낸 초기 속도
3.082m/s
퍼센트 오차
3.29%
3-5.에너지 보존법칙
*실험결과 및 데이터분석
A-2.(포토게이트를 이용한) 공의 초기 속도 결정
실험 회수
1
2
3
평균시간
초기속도
시간
0.141
0.141
0.0142
0.14
3.214m/s
B 공의 수직 도달거리 측정 - 에너지 보존 법칙
공의 최대 도달거리
0.45m
공의 질량
약 0.01kg
처음 운동 에너지
0.0516
마지막 위치 에너지
0.0441
퍼센트 오차
14.6%
이론적으로 에너지는 보존된다고 한다. 실제 실험을 통해 운동에너지와 위치에너지를 구해보면 서로 값의 차이가 난다. 오차율을 구해보면 그 차이가 더 많이 난다는 것을 알 수 있다. 에너지 보존이 되지 않는 이유는 실제로는 운동에너지와 위치에너지 변환과정중에 이외에 다른 종류의 에너지로 전환이 일어나기 때문이다. 공이 발사체에서 발사되는 동안 기구와 공 사이의 마찰로 인하여 열에너지, 소리에너지로의 전환이 있을 수 있다. 또는 공이 날아가면서 소리 에너지로 전환이 될 수도 있다. 이런 점들을 고려한다면 에너지는 보존될 것이다.

키워드

포물선,   자유 낙하,   실험 결과 ,   데이타