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소개글

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목차

Ⅰ. 중력가속도측정과 측정실험도구
1. 측정실험도구
1) 89C2051 마이컴회로
2) 5V 만들기
3) 버튼스위치 회로
4) 적외선센서회로
5) 전자석구동회로
2. 구현된 실험 장치를 사용해서 얻은 결과
1) 중력가속도 측정
2) 자유낙하운동과 빗면에서의 물체의 운동

Ⅱ. 중력가속도측정과 등가속도운동
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치 및 기구
4. 실험 방법
1) 포토게이트 사용방법
2) 중력가속도 측정

Ⅲ. 중력가속도측정과 단진자
1. 목적
2. 원리
3. 실험 방법

Ⅳ. 중력가속도측정과 케타진자
1. 실험 개요
2. 실험 장치
3. 실험 과정

Ⅴ. 중력가속도측정과 에너지보존
1. 목적
2. 이론
3. 결과 및 분석
4. 분석

참고문헌

본문내용

내려가는지 확인한다.
③ 포토게이트 타이머를 pulse모드로 하고 글라이더를 미끄러뜨려 보아 포토게이트 타이머가 주어진 방법대로 동작하는지 확인한다.
④ 높은 쪽에서 글라이더를 정지 상태에서 출발시켜 거리 D를 지나는 데 걸리는 시간 t를 측정한다. 이 때 포토게이트는 글라이더가 출발하자마자 바로 작동할 수 있도록 최대한 글라이더에 가깝게 놓아야 한다.
⑤ 같은 실험을 5회 정도 반복하여 이동시간 t의 평균값을 구한다.
⑥ 거리 D를 50cm, 100cm의 두 가지 경우에 대해 실험한다.
⑦ 중력가속도 g를 계산하고, 이 때 g에 대한 오차를 설정해 본다.
⑧ 앞의 실험 과정을 받침목의 높이 h를 바꾸어 반복한다.
Ⅲ. 중력가속도측정과 단진자
1. 목적
단진자의 주기와 길이와의 관계를 알아보고 중력가속도의 값을 측정한다.
2. 원리
질량이 무시되는 길이 l인 끈에 크기가 무시되는 질량 m인 추가 추중심에서 진자 끝까지의 거리가 l이 되도록 매달려 주기운동을 하는 것을 단진자라 한다. 추 m이 되돌아가려는 힘 F는
(1)
만일, 진폭이 작아서 라 하면 라 할 수 있으므로 식(1)은
(2)
가 된다. 이 미분 방정식의 해는
(3)
이다. 여기서 A는 진폭이고 이다. 이므로
(4)
가 된다. 따라서
(5)
이다. 그러므로 이 식에서 T와 l을 알면 g값을 구할 수 있다.
3. 실험 방법
(1)진자의 길이를 먼저, 50cm가 되게 매단다.
(2)캘리퍼스를 이용하여 추의 반지름을 잰다.
(3)추를 가볍게 흔들어, 매 10회 왕복시마다 걸린 시간을 읽는다.
(4)같은 방법으로 진자의 길이를 100cm로 매달고 주기 T를 구한다.
Ⅳ. 중력가속도측정과 케타진자
1. 실험 개요
케타 진자의 원리를 이해하고, 이를 이용하여 중력 가속도를 측정한다.
2. 실험 장치
(1) 케타 진자
(2) 초시계
3. 실험 과정
(1) 가운데 있는 추를 적절히 이동시켜 양축을 중심으로 30회 이상을 진동시켜 주기가 같은 점을 대략적으로 찾는다.
(2) 이제 가운데 있는 한 축을 중심으로 미동나사로 추를 이동시켜 가며 매번 주기를 기록한다.(진자를 100회 이상 진동 시켜서 주기를 구한다.)
(3) 케타진자를 뒤집어서 (2)과정에서 추가 움직였던 구간 내에서 (2)과정을 동일하게 반복한다.
(4) (2)과정과 (3)과정에서 각각 측정한 주기를 서로 비교하여 주기가 같은 지점을 구한다.
(5) 주기와 두 축 간의 길이를 이용하여 중력가속도를 구한다.
(3) 주기가 같은 점에서 주기를 측정하여 중력가속도를 구한다.
Ⅴ. 중력가속도측정과 에너지보존
1. 목적
Air Track 과 Photogate timer를 이용하여 마찰이 없는 등가속도 운동을 실현해 봄으로써 가속도 운동의 기본개념을 익히고, 중력 가속도를 실제 측정해 본다.
2. 이론
마찰을 무시할 때 각도 θ만큼 기울어진 비탈면 위에 있는 물체에 작용하는 가속도 a의 크기는 gsinθ이다. 여기서 g=9.8㎨은 중력가속도의 크기이다.
이 때 가속도는 시간에 따라 변하지 않으며 이 경우 경과한 시간 t, 움직인 거리 D, 처음 속도 v0사이에는 다음과 같은 식이 성립된다.
D=v0t+at
빗면 위에 물체를 가만히 놓을 때는 v0=0이므로
D=―gsinθt
이 되고, 따라서 빗면 위에서 거리 S를 이동하는 데 걸리는 시간 t를 측정하면
g=───
의 식으로부터 중력가속도를 측정할 수 있다.
3. 결과 및 분석
오차율
①번 실험 : 48.020 %
②번 실험 : 1.020 %
③번 실험 : 45.724 %
④번 실험 : 1.983 %
4. 분석
실험결과에서 알 수 있듯이 Air track의 길이(D)가 1m일 때는 중력가속도(9.8㎨)의 값과 오차율이 작지만 Air track의 길이(D)가 0.5m일 때는 중력가속도(9.8㎨)의 값과 오차율이 각각 48.020%, 45.724%로 컸으며 측정한 값도 작게 나왔다.
참고문헌
1. 김상근(2001), 회전하는 액체 포물면을 이용한 중력가속도 측정, 공주대학교
2. 노영수(2001), 인터페이스를 이용한 중력가속도 측정기구 개발, 군산대학교
3. 이형근(2010), 중력장 가속도, 중력 가속도, 그리고 가속도계 측정값 사이의 관계, 제어ㆍ로봇ㆍ시스템학회
4. 우삼용(1999), 절대중력가속도 측정연구, 한국표준과학연구원
5. 조재흥(1991), 초정밀 측정기술 개발절대 중력가속도 측정 연구, 한국표준과학연구원
6. 진정숙(1996), 영남대학교에서의 Kater진자에 의한 중력 가속도 측정, 영남대학교

키워드

중력가속도측정,   중력가속도,   가속도,   중력,   등가속도운동