12장 중력가속도

소개글

12장 중력가속도에 대한 보고서 자료입니다.

목차

만점받은 레포트입니다. 허접한것아닙니다.

본문내용

819
0.1059
0.1330
0.1658
6. 실험 결과
1)쇠구슬의 질량 : 일때,
()
0.0796
0.1046
0.1327
0.1580
평균 기울기 :
표 준 오 차 :
중력 가속도 :
상대오차 :
2)쇠구슬의 질량 : 일때
()
0.0772
0.1022
0.1302
0.1570
평균 기울기 :
표 준 오 차 :
중력 가속도 :
상대오차 :
3)플라스틱구슬의 질량 : 일때
()
0.0819
0.1059
0.1330
0.1658
평균 기울기 :
표 준 오 차 :
중력 가속도 :
상대오차 :
7. 질문 및 토의
(1) 그래프에서 최소제곱법으로 구한 직선이 원점을 지나는가? 원점을 지나지 않는다면 그 원인은 무엇인가?
-최소제곱법 자체가 오차가 생길 수 밖에 없는 방법이다. 왜냐하면 거리를 최소로 하는
점들을 구하는 것인데 그렇게 해서 직선의 식을 구하면 그 식이 점에 딱 들어맞지 않고
오차가 발생하기 때문에 절편이 생긴다. 그러므로 오차 때문에 원점을 지나지 않는다.
(2) 지표면에서 높이가 , , , , 일 때 실제 중력 가속도를 계산하여 그래프를 그리고 중력 가속도 와의 차이를 보이시오.
-지구의 밀도가 균일하고, 지구가 완전한 구이며, 자전하지 않는다고 가정하였을 때,
중력가속도는
이고, 여기서
만유인력 상수 는
지구질량 은
지구 반지름 은
이다.
지표면에서 높이
중력가속도()
비 고
0 m
9.833710
10 m
9.833679
100 m
9.833402
1 km
9.830624
10 km
9.802908
대류권
50 km
9.681134
성층권
80 km
9.591286
중간권
100 km
9.532081
400 km
8.706006
우주왕복선의 고도
500 km
8.454400
열권
1000 km
7.346175
10000 km
1.489014
35700 km
0.225451
통신위성 고도
100000 km
0.035266
380000 km
0.002673
달까지의 거리
대류권의 높이(지표면으로부터 약 )사이에서 중력가속도 이 유효하며, 따라서 그 이상의 높이에서는 중력가속도는 다른 값을 적용해야 한다. 그러나 실제로 돌고 있는 지구에서는 지구자전에 의한 원심력과 구심력, 지구가 타원인 점, 지구의 밀도가 균일하지 않은 점을 고려해야 한다.
8. 결론 및 검토
이번 실험은 지구 중력에 의해 낙하하는 쇠구슬에 대해 낙하거리와 낙하시간을 측정하여 중력가속도를 구하는 실험이다. 본 실험에서는 스마트 타이머를 이용하여 보다 직접적으로 중력가속도를 계산하는 방법으로 시간 측정에 정밀함을 더할 수 있었다. 실험은 중력가속도가 일정한 상수라는 가정 하에 높이의 변화에 따른 쇠구슬의 낙하시간 변화를 측정함으로서 최소제곱법을 이용하여 중력가속도를 계산하였다. 측정결과는 다음과 같다.
쇠구슬의 질량이 일 때
쇠구슬의 질량이 일 때
플라스틱구슬의 질량이 일 때
세가지결과가 큰 차이가 나지않아 물체의 질량과 중력가속도는 무관하다는 가설에 신빙성을 더할 수있었지만, 플라스틱 구슬의 결과가 오차가 상당히 나왔는데 이는 플라스틱공이 무게가 가벼워 진공상태가 아니라서 저항이 결과값에 영향을 끼친것같다. 그리고 질량이 무거운 쇠구슬이 측정값은 가벼운 쇠구슬보다 많이 나온 것으로 보아 단면적에따른 공기저항값도 결과에 영향을 미친 것으로 보인다.그리고 쇠구슬의 낙하궤도가 지구중심과 수직이 되는가를 눈으로 확인할수도 없었기 때문에 그점도 오차의 원인으로 생각된다.
그러나 지오이드 중력가속도 값 과는 대략 의 상대오차를 보이는데, 본 실험에서는 해발고도나 실험실근처에서의 지구 밀도 등을 고려하지 않았기 때문으로 생각된다.

키워드

12장,   중력,   중력가속도,   일반물리학실험