물리와 실험 - 포물체의 운동

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물리와 실험 - 포물체의 운동
물리와 실험 - 포물체의 운동

1.실험제목
-포물체의 운동

2.실험목적
-물체가 지표면에 대해 기울어진 방향으로 발사된 경우의 운동을 살펴보고, 이 물체의 운동이 발사각도에 따라 어떤 변화를 보이는지 관찰함으로써 중력에 의한 포물선운동을 이해한다.

3.관련이론
-수평방향에 대해 만큼 기울어진 각도일 때,v0의 초속도로 발사된 물 체의 수평 방향 속도는 v0cos, 수직방향의 속도는 v0sin-gt이다. 여 기서 g는 중력 가속도, t는 발사 후 경과시간인데 중력이 아래로 작용 하고 물체는 위로 운동하므로 가속도의 부호가 -(마이너스)이다.
출발점 y=0을 기준으로 수직방향의 위치 y= v0sint-
포사체가 최고 높이 y에 이르는 순간 t에는 수직방향의 속도가 0이 되 므로 v0sin-gt=0, t=이다.
따라서 최고 도달 높이는 y=이다.
수평방향의 최고 도달거리 x에 도달하기 위하여 걸린 시간은 포사체가 최고점에 올라갔다가 다시 y=0에 도달한 시간 이므로, 시간 다. 따라서 최고 도달 거리는 이다.
초기속도 v0를 실험적으로 결정 하려면 런처를 수평으로 두고 공을 쏜 다. 이때의 수평 이동거리는 x=v0t이고, 수직 이동거리 에서
t=이므로 속도가 v0=로 결정된다.

4.실험방법

1)초속도 측정
-발사대를 지명과 수평하도록 맞추어 놓는다. 이때 발사대 옆에 달린 각도기의 눈금이 0으로 맞추어진 것들 확인한다.
-두 포토게이트를 발사대 앞에 나란히 놓고 타이머를 pulse 모드로 맞춘다.
-구슬을 발사하여 구슬이 두 포토게이트 사이를 지나는 데 걸린 시간 t를 두 타이머의 시간 차이로부터 측정한다.
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