[물리실험] 자유낙하운동실험 - 자유낙하 하는 물체의 운동시간과 거리를 측정하여 지구 중력장에서의 중력가속도를 구하고 서울의 중력가속도 값과 비교해 본다

목차

1.실험 결과
　(1) 강체구 A(d=25.38mm)
　(2) 강체구 B(d=20.08mm)
　(3) 강체구 C(d=15.88mm)

2. 토의
　(1)실험 목적
　(2)실험값에 대한 물리적 분석
　(3)오차의 원인
　(4)실험의 실생활 응용

3. 참고 자료

본문내용

만 시행시마다 조금씩 달라셔 이 부분에서 오차가 발생했다.
그리고 공기의 저항에 대해서도 생각해 볼 수 있다. 이 영향은 매우 미미하지만 전혀 영향을 미치지 않은 것은 아니라고 생각한다.
또한, 오차를 줄이고 실험에서 정확한 결과를 얻기 위해 홀딩장치의 수평을 맞추는 것에도 유의해야 했다. 먼저 홀딩장치의 수평을 맞추지 않고 쇠구슬을 떨어뜨렸을때 Time-of-Pad 중앙에 구슬이 떨어지지 않아 포토게이트 타이머가 인식을 잘 하지 못하고 엉뚱한 시간 값이 나오는 등 시간 측정에 어려움이 있었다. 잦은 측정실패에 Time-of-Pad의 수평을 어느정도 맞추고 나니 구슬이 중앙부분에 떨어지고 실험값과 크게 다른 값이 많이 나오지 않았다.
(4)실험의 실생활 응용
중력가속도를 실생활에 적용해볼 수 있는 예들은 중력을 이용한 놀이기구들에서 쉽게 찾아볼 수 있다
우선 롯데월드에 있는 자이로드롭을 생각해볼 수 있다. 이 놀이 기구는 전력으로 사람들을 기구의 최고점까지 올린다음 지지하는 힘을 없애고 오로지 중력가속도에 의한 자유낙하를 체험해 볼 수 있는 기구이다.
유원지등에서 찾아볼 수 있는 번지점프 역시 중력가속도를 이용한 스포츠이다. 높은곳에 위치한 점프대에서 몸의 한부분을 로프로 묶고는 중력가속도에 의한 자유낙하를 느껴볼 수 있다. 이와 비슷하게 스카이다이빙도 생각할 수 있다. 하지만 다른점은 스카이다이빙에서는 어느정도 까지는 중력가속도에 영향을 받아 등가속도 운동을 하지만 공기의 항력에 의해 결국은 가속도가 0인 등속도 운동으로 바뀌게 되는 점이다. 빗물이 떨어질때도 이와 같이 항력에 의해 종속도는 등속운동을 한다.
마지막으로 생각해 본 것은 인공위성의 발사대에 관한 것이다. 인공위성의 발사대는 일반적으로 저위도 지역에 설치하는데 이것도 중력가속도와 관련지어 생각할 수 있다. 우선 첫 번째 이유로는 지구의 자전속도가 적도지방에서 가장 빠르기 때문에 인공위성 발사시에 이 속도를 이용함으로써 보다 적은 힘으로 충분한 속도를 얻을 수 있다. 그리고 또 다른 이유는 바로 저위도 지역에서 고위도 지방보다 더 작은 중력가속도 값을 가지므로 중력의 영향으로부터 조금 더 자유로운 저위도를 선택하는 것이다.
3. 참고 자료
R.wolfson & JM Pasachoff, \"일반물리학“, 3rd ed, 광림사
심성보외 2명, “누드교과서 물리2”, 2nd ed, ETOOS
네이버 지식인(http://www.naver.com)

키워드

물리실험,   자유낙하,   운동실험,   실험,   중력가속도