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중력+쓸림힘이므로, 위의 (1)식과 (6)식을 함께 쓰면,
…(7)
가 된다. 이 때 이므로 (7)의 미분 방정식을 풀면
…(8)
가 된다. 따라서 공기 저항력을 받는 계에서의 낙하 운동은 근사적으로 (8)식을 따라야 한다. 이 때 물체의 종단 속도는 t=∞일 때,
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값과 계산
자유낙하체의 질량(g)=27
포물선운동체의 질량(g)=27
구분
항목
1회
2회
평균
자유낙하운동
추세선식(T-Y)
중력가속도
-966.10
-989.62
-987.56
중력가속도 오차(%)
1.421
0.878
1.219
2. 결론 및 검토
동영상 장비가 물체를 정확하게 인식하지 못하여
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중력가속도 : -11.45
피사체2의 중력가속도 : -10.78
7) 측정값-4(자유낙하발사장치 세기:3)
시간(sec)
x방향 이동거리(cm)
y방향 이동거리(cm)
피사체1
피사체2
피사체1
피사체2
0.000
-7.999
4.167
0.000
0.333
0.033
-8.166
4.000
0.000
0.333
0.067
-8.999
3.833
0.333
0.500
0.100
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자유 낙하 운동
t초 후 속도(v-t)식:
t초 후 변위(s-t)식:
속도와 변위(s-v)식:
② s만큼 자유 낙하하는 데 걸리는 시간(t)
③ s만큼 자유 낙하하는 순간의 물체의 속도(v)
④ 중력가속도
에서
3. 사용기기
구슬투하장치, 디지털포토 게이트 타이머
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낙하하면서 공기의 저항을 받기 때문에 중력가속도 g(9.81m/s2)값보다 적게 측정되었다.
√ 정확한 측정을 위해서
- 정확한 실험을 위해서는 공기의 저항이 없는 진공상태에서 높이와 시간을 정확하게 잴 수 있는 디지털자유낙하실험장치를 이
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수평방향운동(shot)을 시킨다. 이를 동영상으로 촬영 저장한다.
4. 분석 메뉴를 실행하고, Drop 부분과 Shot 부분으로 나누어 파일을 분석하여, 각 경우의 중력가속도를 구한다.
*참조 먼저 자유 낙하하는 피사체를 선택, 피사체 1을 분석한다. 분석
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중력가속도가 작용하므로 등가속도 운동을 하게된다.
Y를 x에 대해 정리하기 위해 t를 정리하면
3. 실험기구 및 장치
①I-CA system
②자유낙하 실험장치
4. 실험방법
① 실험장치를 준비, 설치한다. 이때 자유낙하 낙하체와 낙하체를 관찰하는 카
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낙하하며 부딪힌 충격으로 위치가 바뀌었고 이도 공이 떨어지는데 걸린 시간에 영향을 줬을 것이다.
(5)실험할 때 공의 낙하거리를 단순 줄자로만 측정하였는데 1mm의 작은 눈금단위를 맞추기란 쉬운 일이 아니다.
(6)또는 실험자가 보이지 않
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낙하시키는 방법을 생각할 수 있겠다. 그러나 이 방법을 적용시키기 위해서는 피켓펜스와 틀 사이의 마찰력에 관한 문제가 발생하여 오히려 오차가 커질 수도 있다는 문제점이 있다. 마찰을 최소화 하며, 피켓펜스를 수직으로 떨어뜨릴 수 있
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1
10.69
11.45
10.65
504.00
1267.64
1.50
90.0
15
11.15
12.24
13.07
12.15
평균
4.25
4.65
5.07
4.99
0.87
52.1
335.08
842.77
상대오차
14.00%
보고값
4.25
4.65
5.07
4.99
0.87
52.1
335.08
842.77
오차분석
{980.00-842.77} over {980.00 } TIMES 100 =14.00%
이 실험에서 상대오차가 약 14.00%이
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