포토게이트 타이머를 이용한 중력가속도 측정

소개글

포토게이트 타이머를 이용한 중력가속도 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적

2.조원별역할분담

3.실험원리

4.실험방법

5.실험데이터

6.데이터분석

7.결론

본문내용

활차가 각각의 지점을 통과하는데 걸린 시간을 의미함
방법 2의 경우로 중력가속도를 구한 실험 데이터
활차의 길이
0.16m
두 지점사이의 거리
0.89m
에어트랙과 수평면과 이루는 각
37.0˚
거리(시간)
회수
활차가 (29cm)지점을 통과하는데 걸린 시간
활차가 (118cm)()지점을 통과하는데 걸린 시간
두 지점간의 거리(0.89m)를 통과하는데 걸린 시간 △t
1
0.132
0.046
0.424
2
0.131
0.046
0.423
3
0.131
0.046
0.424
4
0.131
0.046
0.423
5
0.130
0.046
0.423
6
0.131
0.046
0.424
7
0.131
0.046
0.424
8
0.131
0.046
0.424
9
0.131
0.046
0.424
10
0.131
0.046
0.423
평균
0.131
0.046
0.4236
6. 데이터 분석
실험 첫 번째 데이터를 방법 1 적용하여 중력가속도 측정
(속도 측정)
= 0.16m/0.1317s = 1.2149m/s
= 0.16m/0.0521s = 3.0710m/s
(중력가속도 측정)
g = = ≒ 9.78
실험 두 번째 데이터를 방법 2를 적용하여 중력가속도 측정
(속도 측정)
= 0.16m/0.131s = 1.2214m/s
= 0.16m/0.046s = 3.4783m/s
(가속도 측정)
= (3.4783m/s - 1.2214m/s)/ 0.4236s = 5.3279
(중력가속도 측정)
g = a/sinθ = 5.3279/sin37˚ ≒ 8.85
실험 두 번째 데이터를 방법 1로 적용해서 중력가속도 측정해보면
g = = ≒ 9.90
*같은 데이터를 갖고 다른 방법으로 실험해 본 결과 중력가속도의 값이 다르게 측정되었다.
<두 식의 비교>
g = (방법1) -> 가속도를 이론적인 식을 통하여 구함
g = a/sinθ(방법2) ->가속도를 직접 구함
7. 결론
자유 낙하하는 물체는 등가속도 운동을 한다. 자유 낙하의 조건은 마찰=0 초기속도=0이라는 가정하에서 낙하하는 물체를 말한다. 그럴 경우 중력가속도의 값은 우리가 알고 있는 중력가속도의 평균값 9.80에 가까이 접근한다.
그러나 실제실험상에서 (에어트랙의 경우) 활차와 트랙간의 접촉면에 의한 마찰이 없다고 가정하더라도(실제로 약간 있을 수 있음) 활차가 가속운동하면서 받는 공기마찰은 고려되지 않았다는 점이 이런 이론값과 실험값의 차이를 가져온 원인이 되지 않았나 추측해본다.
* 중력가속도 측정값의 오차
방법 1.2로 중력가속도를 측정할 때 측정값의 오류가 생간다.
그 이유는 두 식에서 각의 값에 의한 오류로 보인다.
예를 들면 첫 번째 실험 데이터의 경우 우리가 측정한 각도는 23°-24°사이에서 측정되었다. 정확히 말하자면 23°보다는 크고 24°보다는 작았다. 실제 1°의 차이는 엄청난 값의 차이를 가져온다. 23°일 때 중력가속도 g값은 약 9.98 이고 24°일 때 중력가속도 g값은 약 9.59이다. 그래서 우리는 그 중간각도를 골라서 측정했지만 이 자체도 정확한 값은 아니라고 본다.

키워드

포토게이트,   중력가속도,   자유낙하,   중력,   에어트랙