일반물리실험보고서 - 자유낙하 실험

본문내용

구니를 올려놓고 피켓펜스가
게이트 사이를 수직으로 떨어지도록 한다.
(3) 가속도 a값을 얻는다.
(4) 실험을 반복하여 그래프 데이터를 얻는다.
(5) 중력가속도 값과 비교해본다.
6. 결과 값
0.5cm간격 피켓펜스 사용

<종합 데이터>
<데이터>
7. 결과분석 및 고찰
이번실험은 우리가 흔히 알고 있는 중력가속도가 정말로 9.8인지 간단한 자유낙하 실험을 통해 확인해 보는 것이었다.
실험의 이론을 간단히 살펴보면, 만유인력의 크기는
로 쓸 수 있으며, 여기서 비례상수 G를 만유인력의 상수라고 부른다. 이러한 가정이 성립
하는지 여부는 실험에 의해 확인될 수밖에 없으며, 지금까지의 실험실 규모로부터 천체의
운동 등 광대한 범위에 걸친 수많은 관측을 통하여 위 식의 표현이 정확한 것으로 받아들
여지고 있다.
이 실험에서와 같이 지표면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름에 비해 매우 작은
경우 물체의 운동에 상관없이 위 식에서
로 쓸 수 있으므로, 제일 처음식과 함께 질량이 M인 지구의 중력에 의해서 자유 낙하하는
물체의 중력가속도가
으로 물체에 상관없이 일정함을 알 수 있는데 이것을 이용해 실험 했다.
실험방법은 생각보다 간단했다. 실험 장비를 셋팅한 후 피켓펜스를 떨어뜨려 컴퓨터를 이
용, 데이터를 읽어주기만 하면 그래프와 가속도 수치까지 다 확인할 수 있었다.
결과 값들을 살펴보면 거의 9.8에 근접하여 나오지만 오차가 있다.
이러한 이유로는 먼저 실험자에게서 찾을 수 있다.
실험자도 사람인지라 기계적으로 정확하게 수직으로 피켓펜스를 떨어뜨리지 못한다.
그로인해 피켓펜스가 정확히 포토게이트에 수직으로 통과했다고는 알 수없다. 즉 떨어뜨
릴 때 마다 인식되는 각도나 거리가 차이를 보일 수 있다.
또 다른 요인으로는 환경적인 요인을 들 수 있다.
실제로 지구는 완전한 구형이 아니고 타원형이다. 즉 이론적인 상황과는 차이가 있으므로
우리가 실험한 지점의 중력가속도 참값이 정확히 9.8가 아닐 수도 있다.
뿐만 아니라 우리가 실험한 위치는 2층이다.
고도(km)
0
1
4
8
16
100
500
1000
g
9.806
9.803
9.794
9.782
9.757
9.60
8.53
7.41
위의 데이터에 따라 이 실험을 63빌딩 같은데서 했다면 위의 자료에 따라 실험값은 또 다
르게 아마도 현재 실험한 위치의 값보다 좀 더 작게 나올 것이라 생각된다.

키워드

자유낙하 실험,   관성의 법칙,   만유인력의 상수