물리학 실험 보고서(뉴턴의 사과 포물선 운동)

물리학 실험 보고서(뉴턴의 사과 포물선 운동)

물리학 실험 보고서(뉴턴의 사과 포물선 운동).docx

본문 물리학 실험1 보고서 <뉴턴의 사과 / 포물선 운동> Ⅰ. 실험목적 지구 중력에 의해 낙하하는 여러 물체의 운동을 관찰해 중력과 변수와의 관계를 도출한다. 좀 더자세히는 자유낙하에서 질량이 주는 영향과, 중력에 마찰력, 부력이 작용했을 때의 결과를 확인한다. 또, 포물선 운동에서 구슬을 던지는 각도나 구슬의 질량에 따라 수평 도달거리와 비행시간이 어떻게 달라지는지 확인한다. Ⅱ. 배경이론 뉴턴의 제2 법칙: 물체의 운동상태를 변화시킬 수 있는 요인을 힘(F)이라 하며, 힘과 가속도 사이의 관계를 뉴턴의 제2 법칙이라 한다. a = kF 에서 m = 1/k 을 질량이라 하고 이 m이 운동의 변화를 방해하는 관성의 크기를 나타낸다. 힘이 일정한 경우 물체의 가속도가 일정해서 v = v0 + at, d = v0t + 이 된다. 중력가속도: 모든 물체 사이에는 인력이 작용하고 그 크기는 으로 주어지고 여기서 G는 비례상수로 6.67 x 10-11m3/s2kg이다. 물체를 지구에 떨어뜨리는 실험에서 M은 지구 질량으로 5.98 x 1024kg 이고 r은 지구반지름 6370km로 근사할 수 있다.(물체가 떨어지는 거리가 지구 반지름에 비해 매우 작은 경우) 그러면 = ma에서 a = g = GM/r2 = 9.8m/s2이 되어 물체의 질량에 상관없이 일정하다. 마찰력: 추에 풍선을 메달아 낙하시키면 그냥 추를 낙하시키는 것 보다 공기의 마찰력이 더해지게 된다. 따라서 추가 땅에 떨어지는 시간이 지연된다. mg -f = ma 부력: 흐를 수 있는 성질을 가진 유체에 대하여 유체의 압력차이로 인해 생겨나는 힘. 유체 안의 어떤 한 점을 중심으로 작은 부피요소 V를 생각하고 그 부피 요소 안의 유체의 질량 m을 측정하면 그 점에서의 유체의 밀도는 m/V, 한 점에서 압력 P는 P = F/A. 이 압력은 유체 안에서의 면의 방향과 상관없이 일정하다. P0 대기압, 수심 h , 유체밀도 a 일 때, 깊이 h에서의 압력 P는 P = P0 + agh. 유체 진동 속 부피 V인 액체는 주위의 액체로부터 위 방향으로 F2, 아랫방향으로 F1의 힘을 받게 되므로 그 알짜힘은 F2-F1 = (P2-P1)A = agA(y1-y2) = agV이고 방향은 위를 향하게 된다. 이 힘이 부력이다. 물에 잠겨있는 부분의 부피에 해당하는 유체의 무게만큼 부력을 받는다. 포물선 운동: 어떤 물체가 초기속도 v0 수평면과 θ의 각도로 발사되었을 때 x축 성분과 y축 성분을 나눠서 분석한다. vx = v0cosθ, vy = v0sinθ인데 x축으로는 알짜힘이 0이므로 등속도 운동을 하고 y축으로는 일정한 중력(높이에 따라 다르지만 미세한 차이이므로 무시한다)이 작용하므로 등가속도 운동을 한다. 시간 t이후 각 성분 속도의 크기는 vx = v0cosθ, vy = v0sinθ - gt이다. 원점에서 제1사분면으로 물체가 쏘아졌다고 했을 때 시간 t 이후 물체의 좌표는 (v0cosθt, v0sinθt - (1/2)gt2)이다. 물체의 체공시간은 y좌표 값이 0일때의 t값이므로 t = 2v0sinθ/g 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 물체, 유체, 운동, 지구, 부피, 시간