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1-5 자유낙하(Drop-Shot) 실험
1. 실험 목적
자유낙하 하는 물체와 수평방향의 초기속도를 가지고 떨어지는 물체에 대하여 각각의 경우 중력가속도를 측정하고 그 차이가 없음을 확인한다.
2. 실험원리 및 방법
1) 실험원리
공기저항을 무시
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낙하해 측정을 하기도 했었다. 보다 정밀한 실험을 위해서는 단진자 또는 초전도 중력계를 이용해야 하지만, 자유낙하 (짧은 거리)에 따른 가속도 측정도 이론값에 근접한 결과를 얻은 걸로 미루어 크게 무리가 있는 실험은 아니라 생각한다.
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커져야 F가 작아지는데 우리가 실험한 높이는 지면에서 2m 정도 높이였다. 그러니까 지구 반지름 r에서
2m 증가해봤자 거기서 거기다. 따라서 중력에 별 영향을 주지 못해서 측정한 가속도 값이
인정된 값 g=9.8가 아주 가깝게 나온것이다.
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결과 분석, 오차원인 분석 및 실험으로 알게된 점 토의
실험에서 결과를 분석한 것을 통해 비록 실제 중력가속도 값과 약간의 오차가 발생하기는 했지만 질량의 변화에 따른 중력가속도의 차이는 거의 없다는 것을 알 수 있다.
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있어서 작은 변화에 대해 고정되는 것으로 본다.
3) 처음 20N의 하중을 가한 후 buckling이 시작될 때까지 하중을 계속 증가시킨다.
4) 휨 현상이 30mm를 초과하지 않도록 한다.
(그림 3) 1 실험 목적
2 사용 기기
3 예비 지식
4 실험 방법
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낙하시험에도 균일하게 구겨짐으로 내구성이 향상되고 스프링 효과가 생긴다.
2. 자유낙하시 반복 시험할 수 있는 내구성.(안정성) ★★★
지지대가 되는 원기둥은 반복 실험 시 부러지거나 구겨지는데 종이의 특성상 5번 이상 반복 실험부터
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에서는 거리의 변화가 거의 없기 때문에 지구가 작용하는 힘은 거의 차이가 없다. 그리고 오차가 생기는 이유에대해서 생각해봤는데, 몇가지 나열하자면 이론적으로 이 나와야하지만, 실험결과는 이 나왔다. 역시 진공상태가 아닌 상태에서
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7g일 때는 측정 값은 오차가 크지만 처음 추측한대로 중력 가속도보다 낮은 값이 나왔다. 하지만 공의 질량이 12g일 때는 정해진 중력 가속도 9.81보다 더 높은 값이 나왔다. 추측하건데 구의 모양의 갖춘 쇠공으로 실험을 하였으므로 공기의 저
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실험노트에 기록하고 피켓 펜스를 포토게이트 상단 센서부에서 약 5cm 정도 높이에 수직으로 잡고 떨어트릴 준비한다.
4. 준비가 되면 프로그램의 데이터 기록을 시작하고 피켓 펜스를 놓아 중력에 의해 자유 낙하할 수 있도록 떨어트린다.
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실험, 김기식 외, 2001, 인하대학교 출판부, pp.45~50
(5) D.Halliday and R.Resnick, Fundamentals of Physics, 3rd, John Wiley & Sons.
pp.56~60
(6) 김기식 외 15인, 대학물리학(상), 인하대학교 출판부, 인천, 1999), pp.41~43 1. 실험목적
2. 핵심개념 : 자유낙하, 포물선
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