[자연과학] 일반물리실험 - Atwood의 기계

일반물리실험 - Atwood의 기계
실험목적: Atwood기계를 사용하여 힘, 질량 그리고 가속도 사이의 관계를 뉴턴의 제2법칙과 연관하여 알아보자.
실험이론: 물체의 가속도는 물체에 작용하는 알짜힘과 물체의 질량에 의존한다. Atwood기계에서 2개의 매달리 질량사이의 무게 차이는 양쪽 질량에 작용하는 알짜힘을 결정한다. 이 알짜힘은 매달린 질량 양쪽을 가속시킨다.
자유체 다이어그램에 기초하여 T는 장력이고 M₂＞M₁이며 g는 중력에 의한 가속이다. 위쪽을 양의 방향으로 두면, M₁과 M₂에 대한 알짜힘의 식은 다음과 같다.
T₁ - M₁g = = M₁a
T₂ - M₂g = = M₂(-a)
도르래가 질량 제로이고 마찰이 없다고 가정하고, 그리고 줄이 질량이 없고 늘어나지 않는다 라고 가정하고 T₁=T₂라 두자. 양 질량의 가속도인 a에 대해 풀면, 이론적으로 가속도는 질량의 차이를 전체질량으로 나눈 것에 g(중력장의 크기)를 곱한 것이다.
실험방법: 도르래와 행거,추를 설치한 후 추와행거의 무게를 달리하여 과정을 반복하면서 8번의 실험값을 출력해 낸다. 포토게이트와 도르래 시스템을 사용하여 올라가고 내려가는 양쪽…(생략)

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