[물리실험] 뉴턴의 사과는 어떻게 떨어졌는가

목차

1. 실험 목적과 과거의 실험 배경이론
1) 실험목적
2) 배경이론

2. 실험장치 및 방법
1) 실험 장치
2) 실험 방법

3. 실험결과와 논의
1) 실험결과
2) 논의

4. 결론

본문내용

로부터 지표면간의 길이에 비하여 30cm이라는 길이가 무시될 수 있을 만큼 작기 때문에 처음과 같은 가속도를 나타낸 것이지 실제로 중력가속도 g는 지구 중심에서 물체까지의 거리에 따라 달라지는 것이 정상이다.
그리고 유달리 네 번째 실험에서 나머지 세 실험에서 보다 작은 중력가속도를 얻게 된 이유를 생각해 보면 자에 달려있는 헬륨풍선의 부력 및 저항력에 의해 중력이 어느 정도나마 상쇄 되어서 더 적은 가속도를 띄게 된 것이라고 생각한다. 일단 헬륨의 밀도가 공기의 밀도보다 작아서 중력의 방향과 거의 반대 방향으로 부력을 받기 때문에 중력가속도의 값이 작아진 것 같았고, 자에다가 풍선을 달아 놓으면 낙하 시에 단면적이 증가하므로, 유체 속을 지나가면서 받는 힘의 크기가 증가되어서, 실제로 물체에 작용하는 알짜 힘이 더 작아\지므로 이런 결과를 나타내는 것이다.
이번 실험은 평균값은 대체로 실제 값에 근접했다고 생각했으나 표준편차가 너무 큰 편이라 실제로는 많은 오류가 있었다고 여겨진다. 우선 자를 똑바로 낙하시키지 못한 것이 가장 큰 이유라고 할 수 있다. 실험을 할 때는 자유 낙하를 시킨다고 한 것이지만 손이 계속 흔들리고 있기 때문에, 자가 어느 방향으로든 중력이 아닌 손의 힘을 받으며 운동을 시작하게 될 것이다. 또한 떨어지는 동안 자가 회전을 하거나 비스듬히 떨어짐에 따라 중력가속도 측정에 오차를 주었을 것이다. 또한 네 번째 실험에서 헬륨을 채운 풍선 낙하 실험에서는 헬륨 풍선이 떨어짐에 따라 공중에서 약간의 회전을 하거나, 일직선으로 떨어지지 않고 비스듬한 궤도를 그리면서 떨어지는 경우도 있었을 것이다. 그래서 그에 따른 저항력의 변화도 오차의 한 원인이라고 할 수 있다. 위에서 말한 여러 가지 원인에 의해서 중력가속도 값은 실제보다 크게 혹은 작게 나왔을 것이다.(대체로는 작게 나올 것이다.)
4. 결론
이번 실험을 통해서 우리가 항상 받고 있는 힘인 중력에 대해서 알 수 있었다. 중력은 지구와 물체 사이에 작용하는 만유인력으로써, 두 물체의 질량의 곱에 비례하고, 지구의 질점과 물체의 질점과의 거리에 반비례하는 힘이다. 그러나 우리가 알고 있는 9.8m/s2라는 중력가속도는 대체로 짧은 거리의 변화나 질량의 변화에 큰 영향을 받지 않으며, 낙하하는 물체의 밀도나 단면적에 의해 생기는 부력이나 저향력에 의해서 실제로 우리가 겪는 중력가속도는 이론과의 차이가 있을 수 있다는 것을 알 수 있었다.

키워드

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