[물리실험]낙하운동과 중력가속도 측정

소개글

[물리실험]낙하운동과 중력가속도 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 이론

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 결과분석

7. 토의 및 건의사항

8. 참고문헌

본문내용

.623
1.049
0.150
1.036
1.908
1.073
0.200
1.061
2.146
1.094
0.250
1.083
2.370
1.112
0.300
1.103
2.717
중력가속도(평균) =
오차 =
(2) 피켓펜스 2cm초기높이 h0 = 30cm
Time(s)
x(m)
Time(s)
v(m/s)
1.346
0.050
1.337
2.564
1.364
0.100
1.355
2.778
1.381
0.150
1.373
2.941
1.398
0.200
1.389
3.106
1.413
0.250
1.405
3.247
1.428
0.300
1.420
3.401
1.442
0.350
1.435
3.521
중력가속도(평균) =
오차 =
(3) 피켓펜스 1cm초기높이 h0 = 0
Time(s)
x(m)
Time(s)
v(m/s)
4.077
0.020
4.071
1.653
4.089
0.040
4.083
1.754
4.099
0.060
4.094
1.887
4.109
0.080
4.104
1.980
4.119
0.100
4.114
2.105
4.128
0.120
4.123
2.198
4.137
0.140
4.132
2.273
4.145
0.160
4.141
2.353
4.154
0.180
4.149
2.381
중력가속도(평균) =
오차 =
6. 결과분석
① 2cm짜리 띠를 가진 피켓펜스를 이용한 중력가속도 측정 실험 (초기높이 = 0cm)
중력가속도가 평균 으로 나타났다.
이 값은 실제 중력가속도 값인 와는 약 7.6%정도의 오차를 보였다.
② 2cm짜리 띠를 가진 피켓펜스를 이용한 중력가속도 측정 실험 (초기높이 = 30cm)
중력가속도가 평균 으로 나타났다.
이 값은 실제 중력가속도 값인 와는 약 0.91%정도의 오차를 보였다.
③ 1cm짜리 띠를 가진 피켓펜스를 이용한 중력가속도 측정 실험 (초기높이 = 0cm)
중력가속도가 평균 으로 나타났다.
이 값은 실제 중력가속도 값인 와는 약 0.037%정도의 오차를 보였다.
7. 토의 및 건의사항
① 나의 실험결과는 중력가속도가 일정한 경우와 부합하였는가?
☞ 위의 실험결과 중에서, 1cm띠의 피켓펜스와 포토게이트를 이용한 초기높이 0cm의 실험이(3번째 실험), 일반적으로 알려진 중력가속도 값인 과 가장 작은 오차를 보였다. 그리고 2cm띠의 피켓펜스와 포토게이트를 이용한 초기높이 30cm의 실험(2번째 실험)은, 오차가 0.91%로 나타났다. 이 두 실험결과는 오차가 1%도 되지 않는 비교적 작은 값으로서, 대체적으로 중력가속도가 일정한 경우에 부합했다고 볼 수 있다.
② 부합하지 않는다면 그 이유에 대해서도 생각해 보자.
☞ 2cm띠의 피켓펜스와 포토게이트를 이용한 초기높이 0cm의 실험(1번째 실험)은, 오차가 7.6%로 나타났다. 이것은 비교적 큰 오차로서, 실험 과정에서 무언가 오차를 유발할 만한 일이 있었음을 보여준다.
㉠ 피켓펜스를 낙하시킬 때, 정확히 지면과 수직으로 떨어뜨리지 못했을 수 있다.
㉡ 손에 의해 미세한 외력이 피켓펜스에 작용하여, 가속도를 증가%감소 시켰을 수 있다.
③ 포토게이트에 대하여 자세히 알아보자.
에미터와 광검출기 포토게이트는 광학적인 방법으로 물체의 운동을 측정하는 기구이다. 포토게이트에는 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 쓰고 광검출기로는 광 다이오드(photodiode) 또는 광 트랜지스터(phototransistor, photo TR)를 써서 서로 마주보게 위치시킨다. 그 사이로 물체가 지나가면 에미터(emitter)로 부터의 빛을 차단하게 되므로 광 검출기의 출력신호가 변화된다. 포토게이트에는 계수기(counter)가 들어 있어서 변화되는 시간간격을 측정할 수 있다. 물체가 빛을 차단하는데 걸리는 시간을 t, 물체의 크기를 d 라고 하면 물체의 속력은 v = d/t 로 구할 수 있다. 이 속력은 물체가 에미터로 부터의 광로를 지나가는 동안의 평균속력임에 유의하라. 또, 단진자 운동 실험에서 쇠공과 같이 원형인 물체를 통과시킬 때는 공의 중심이 에미터와 광검출기 사이를 바로 지나가도록 맞추어야 한다. 이외에도 포토게이트를 이용하여 직선운동하는 물체의 속도, 가속도 또는 단진자의 주기 등을 측정할 수 있다.
7. 참고문헌
연세대학교 일반물리학 실험실http://phya.yonsei.ac.kr/~phylab/
Fundamentals of PHYSICS / Halliday저
Doosan Encyber 대백과사전
고등학교 물리Ⅱ 교과서

키워드

물리실험,   낙하운동,   중력가속도,   중력,   가속도,   피켓펜스