[자연과학]일반물리실험 - 중력가속도 실험

일반물리실험 - 중력가속도 실험

(1) 실험제목
중력가속도 실험

(2) 실험목적
공기의 힘으로 마찰력을 없애주는 장비인 Air Track과 시간을 재주는 장비인Photo Gate를 이용하여 비탈면에서 물체의 등가속도 운동을 이해하고 이를 바탕으로 중력가속도를 이해하는 실험이다.

(3) 관련이론
빗면에서의 물체는 지구가 잡아당기는 힘 mg를 받고 이 힘을 각도가 만큼 기울어져 있는 빗면에서 값으로 빗면의 아랫방향으로 힘을 받고 빗면쪽으로 만큼의 힘을 받는다. 이때 에어트랙에서는 공기가 뿜어져 나오므로 마찰력의 값은 무시해도 좋다.
이 때 Photo Gate의 사이의 거리를D, Photo gate를 통과하는데 걸린 시간을t, 받침목의높이를h, 처음속도를 라 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

이고 이 때 물체는 가만히 놓은상태에서 출발하므로 =0 이므로

이 된다. 따라서 거리D를 이동하는 데 걸리는 시간t를 측정하여 다음식
으로부터 중력가속도를 측정 할 수 있다.
(4) 실험방법
1) 수평자를 이용하여 Air Track의 수평을 맞춘다.
2) 받침목의 높이 h값을 (8cm,10cm,12cm)로 매 실험마다 조절한다.
3)Photo Gate사이의 길이 D값을 100cm로 조절한다.…(생략)