[일반물리학실험] (결과 보고서) 제12장 중력가속도

목차

1. 측정값

2. 실험 결과

3. 질문 및 토의

4. 결론 및 검토

본문내용

40029
이다.
중력가속도의 오차는
=
=0.00029591
이므로 중력가속도의 표준오차는,
=0.0002403
이다.
3. 질문 및 토의
(1) 그래프에서 최소제곱법으로 구한 직선이 원점을 지나는가? 원점을 지나지 않는다면 그 원인은 무엇인가?
물체가 자유낙하운동을 할 때 운동방정식은 이다. 따라서 g는 일정하므로 이 0일때 h가 0이 되어야 한다. 하지만 위의 두 그래프를 보면 그렇지 않다. 그 원인은 이 식에서는 포함 되어있지 않은 공기저항이 한 원인이라고 본다 공기저항으로 인해 위의 식에서 오른쪽 수식이 변하게 되므로 h 또한 변하게 되어 y절편이 0이 되지 않는다.
(2) 지표면에서 높이가 0m, 10m, 100m, 1km, 10km, 100km 일 때 실제 중력 가속도를 계산하여 그래프를 그리고 중력 가속도 g와의 차이를 보이시오.
중력가속도는
g =
여기서 G= , R(지구평균반지름)=6370km.
M(지구의질량)=
실제 중력 가속도를 계산하면,
높이(m)
0
10
100
1000
10000
100000
중력가속도
9.764127
9.764096
9.76382
9.761062
9.733542
9.464632
그래프는,
우리는 중력 가속도g 라고 나타낼 때 그 값을 9.8 로 알고 있다. 하지만 실제로 계산했을 때 나의 자료상으로는 지표면에서 9.764127이 나온다. 이런 오차가 나오게 된 이유로는 오차의 전파성을 들 수 있다. 지구의 평균 반지름을 6370km 형으로 나타내었기 때문에 m 표현에 비해 오차가 크다. 그것이 계산을 하면서 다른 오차들과 곱해지면서 더 큰 차이를 나타내게 된 것이다.
4. 결론 및 검토
뉴턴의 만유인력의 법칙에서는 모든 물체사이에는 서로 잡아당기는 인력이 작용하며 그 크기는
로 쓸 수 있으며, 여기서 비례상수G(= )를 만유인력의 상수라고 부른다.
이 실험에서와 같이 지표면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름에 비해 매우 작은 경우 물체의 운동에 상관없이 식(1)에서
r = R (R=6379 km, 지구의 평균 반지름)-----(2)
으로 쓸 수 있으므로, F= ma 와 함께 질량이 M(=)인 지구의 중력에 의해서 자유 낙하하는 물체의 중력가속도가
g = = 9.8
으로 물체에 상관없이 일정함을 알 수 있다. 실제로는 지구의 질량분포가 균일하지 않으며, 구형이 아닐뿐더러 지구의 자전에 따른 영향 등으로 중력가속도는 위치나 시간에 따라서 다소 변화한다.

키워드

일반물리학실험,   결과 보고서,   중력가속도,   중력,   가속도