낙하실험을 통한 중력가속도 측정 실험 레포트

소개글

낙하실험을 통한 중력가속도 측정 실험 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 요약

2. 서론

3. 본론

4. 결론

본문내용

41882
0.906845
0.062067
1.091907
0.079162
1.260026
0.09423
1.402258
0.108071
1.490359
0.12086
1.64486
0.1328
1.706252
0.144258
1.786735
0.15524
1.856803
0.165589
2.014829
0.175463
2.036494
0.185227
2.060407
중력가속도
8.4672㎨
시간 (s)
속도(m/s)
0.013038
0.766974
0.036495
0.959844
0.055435
1.173467
0.071595
1.309175
0.086177
1.440171
0.099558
1.55342
0.11184
1.711023
0.123489
1.722882
0.134804
1.814449
0.145347
1.987642
0.155513
1.947257
0.165479
2.070058
0.175085
2.09422
중력가속도
8.3665㎨
시간 (s)
속도(m/s)
0.01084
0.922551
0.03105
1.067151
0.048239
1.279003
0.063134
1.413136
0.077051
1.461964
0.090147
1.598368
0.10208
1.761804
0.11345
1.75597
0.124584
1.838634
0.135266
1.907107
0.145322
2.078171
0.154919
2.090001
0.164459
2.102708
중력가속도
7.9073㎨
시간 (s)
속도(m/s)
0.011239
0.889737
0.031583
1.098391
0.048714
1.245752
0.063932
1.390736
0.077628
1.53711
0.090478
1.576302
0.102492
1.763757
0.11389
1.745566
0.124939
1.879766
0.135415
1.939187
0.145247
2.138893
0.154671
2.106048
0.164058
2.155703
중력가속도
8.3553㎨
시간 (s)
속도(m/s)
0.011586
0.863092
0.032601
1.060606
0.050299
1.209265
0.065573
1.427592
0.079464
1.452354
0.092711
1.571837
0.104768
1.755841
0.116139
1.761934
0.126929
1.955234
0.137574
1.808262
0.147821
2.120081
0.157392
2.060051
0.166964
2.119704
중력가속도
8.189㎨
실험에서 구한 중력 가속도 및 평균과 표준편차
바로 위
30cm 위
추
낙하산
실험 1
9.7173
10.396
9.589
8.4672
실험 2
9.5315
9.68
9.5897
8.3665
실험 3
9.6859
10.425
9.3781
7.9073
실험 4
9.6314
10.254
9.5664
8.3553
실험 5
9.5899
10.206
9.6179
8.189
평균
9.6312
10.1922
9.54822
8.25706
표준편차
0.074248
0.300869
0.096838
0.219517
4. 결론
이 실험에서 우리는 빛살문 검출기를 이용하여 고등 학교 에서 했던 중력가속도 측정 실험보다 더 정밀하고 정확한 측정을 할 수 있었다. 이 실험을 통해 물체는 지구로부터 일정한 힘을 받아 등가속도 운동을 하며 물체의 무게에 관계없이 똑같이 운동함을 알 수 있었다. 현재 실험적으로 증명된 중력가속도는 9.8
m / s^2
이다. 각 실험에서 구해진 중력가속도의 크기는 9.8에 근사하기는 하나, 각 실험마다 값에서 차이가 난다. 실험 1을 기준으로 나머지 두 실험에서의 변동 요인을 찾으면 다음과 같다.
빛살문 검출기로부터 30cm위에서의 낙하 실험값은 10.2㎨정도로 정상치보다는 컸다. 이것은 보통 공기의 저항을 더 받아서 바로 위에서 실험 했을 때 보다도 더 작을 것으로 생각됐으나 그렇지 않은 결과를 나타내었다. 토론 끝의 결론은 자가 떨어질 때 자가 균형을 잃고 수직으로 떨어지지 않아서 빛살문 검출기가 자의 테이프를 더 짧게 인식한 것으로 보인다. 실제 실험의 과정에서 자가 사람의 손에서 떨어지는 순간부터 약간의 경사를 이루고 있음이 목격되었다. 실험 1에서도 사람이 자를 쥐고 있다가 놓는다는 점에서는 같겠지만, 실험 2는 그 후 30cm를 낙하한 후의 시간에 따른 거리와 속도를 측정한 것이므로 자의 운동에 미치는 영향이 실험 1보다 컸으리라고 보인다.
실험 3은 자에 추를 매달고 검출기 바로 위에서 떨어뜨리는 실험으로, 물체의 무게에 따라 중력 가속도의 차이가 나는지를 알아보기 위한 것이다. 관측 결과, 실험 2에 비해 다소 오차가 적게 나타났다. 배경이론에서 제시한, '중력 가속도는 물체의 질량에 관계없이 일정하다'에 대한 반증의 결과가 나왔다. 그러나 그 원인을 살펴보면, 자에 매단 추 때문에 낙하하는 자의 무게중심이 실험 1에서보다 아래쪽에 놓이게 되어, 자의 기울어짐이 적어져 공기의 쓸림이 적게 작용한 것으로 보인다.
중력 가속도의 크기를 구하는 목적에서 실험 결과를 평가하면, 전반적인 실험 값이 이상적인 중력 가속도인 9.8
m / s^2
에 근사하게 나왔으므로 큰 오차 요인의 개입 없이 실험이 이루어진 것으로 보인다. 표준이라 할 수 있는 실험 1의 값이 9.8
m / s^2
보다 약간 작게 나왔는 데, 이는 실험이 이루어진 장소의 위도, 고도, 지구의 자전에 의한 원심력, 공기에 의한 쓸림 등을 고려하면 당연한 결과이다.
실험 4의 값이 9.8
m / s^2
보다 훨씬 작게 나온 것에서 공기의 쓸림의 영향력을 알 수 있었다. 피사의 사탑에서 무겁고 가벼운 추를 떨어뜨린 실험은 정말로 유명하다. 그런데 이 이야기는 사실이 아니다. 실제로 갈릴레이를 추종하는 사람들이 지어낸 이야기라고 한다. 만약 실제로 실험을 했다면 무거운 물체가 먼저 떨어졌을 것이다. 상식적으로 생각해서 부피가 같다면 가벼운 물체는 그만큼 공기의 저항력에 더 많은 영향력을 받을 것이다. 실험 4에서는 이런 공기의 쓸림의 영향력이 얼마나 큰가에 대해 잘 알 수 있었다.

키워드

낙하실험,   중력가속도,   물리