갈릴레오 실험과 경사면에서 중력 가속도 측정-결과

목차

1. 실험제목
2. DATA표
3. 실험 그래프
4. 결과 분석
5. 고찰

본문내용

볼수 있는데 이를 보면 갈릴레오의 정의는 맞다고 할수 있다.
3. 경사면을 따라 움직일때 가속도가 일정하다는 갈릴레오의 가정이 타당한지 설명해보아라.
≫공기의 저항과 경사면의 마찰력이 0이라고 가정하였을 때, 타당하다. 굴러 내려오는 공은 순수하게 중력이라는 힘만 받는 상태이기 때문이다. 물체가 일정한 힘을 받으면 속력이 일정하게 증가하는데 속력의 변화량이 동일해지므로 가속도가 일정하다는 가정은 타당하다.
4. 아래 식을 이용하여 평균 가속도를 구하여 보아라
5. 시간 대 거리 그래프를 보았을 때 시간과 속도 그래프의 기울기를 맞추기 위한 상수 C는 얼마나 되겠는가?
≫
6. 시간과 속도 그래프의 곡선에 가장 잘 맞는 함수가 있는가? 이 그래프에서 기울기는 무엇을 의미하는가? 그것의 단위는 무엇인가?
≫
v-t 그래프의 기울기는 가속도를 의미하고 단위는 이다.
7. 데이터표에 있는 x,h와 삼각법을 사용하여 각 높이에 대한 기울기의 sin값을 계산하시오. (x는 직각삼각형의 빗변에 해당한다. 그림 참조)
h/x
sin
1
17.36/100
sin10
2
25.88/100
sin15
3
34.20/100
sin20
4
42.26/100
sin25
5
50.00/100
sin30
≫
8. LabPro 을 컴퓨터에서 분리하거나, 전원을 끈 후 LoggerPro에서 new단추를 눌러 새 파일을 만드시오. data set을 입력할 수 있는 표가 나오는데, x열에는 sin값을 입력하고, y열에는 이에 해당하는 가속도 값을 입력하시오. 값을 입력함에 따라 자동으로 그래프가 그려짐을 볼 수 있을 것이다. 모든 데이터를 입력한 후 실험 과정 7에서 실행한 curve fit를 실행해서 적절한 함수를 찾아내시오.
9. 함수의 기울기는 임의의 각으로 기울어진 경사면 위에 있는 실험용 수레의 가속도를 결정한다.
10. sin(90)=1에서 가속도의 값을 읽는다.
≫ 7.54
11. 추정값이 자유낙하 가속도와 잘 맞는가?
≫ 오차가 2.26 정도 생긴다.
12. 90 각에서 추정한 가속도 값의 타당함을 토의해본다.
≫이러한 오차가 생기는 이유는 크게는 수레와 경사면의 마찰력이 가장 주된 원인이고 또한 수레가 공기와 저항을 일으켜 속도가 감소하고 또한 계산상의 오차 또한 원인이 된다고 생각한다.
5. 고찰
⇒ 실험을 한 결과를 보면 갈릴레오의 정의와 근접한 수치들을 보여주고 있다. 중력가속도인 9.8과 오차가 생기긴 했지만 위에서 언급한것과 같이 마찰력, 공기의 저항, 손으로 실험한 부분등 여러 요인들에 의한 오차일 것으로 생각된다. 그래프 상에서 보면 자유낙하운동일때도 중력가속도에 가까워지는 가속도의 값을 볼 수 있었다. 실험을 하기전 공대를 다니면서 수도 없이 듣고 단순히 외워서 사용했던 중력가속도를 다시한번 깨닫고 느낄수 있었던 시간이 되기도 했다. 또한 아무도 발견하지 못했던 이 사실을 처음 발견한 갈릴레오의 능력에 찬사를 보내고 싶다.
실험상의 오차를 줄이고 더욱이 이론에 가까워지는 실험을 할 수 있도록 더 많은 노력을 해야겠다.

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갈릴레오,   경사면,   가속도,   일반물리,   실험