3] 에어트랙

소개글

제가 직접작성했고 A+받았습니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목표
3. 관련이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
에어트랙을 이용한 중력가속도 측정

2. 실험목표
1) 마찰이 없는 경사면(Air Track)에서의 등가속도 운동과 자유낙하운동으로 측정해보고 이를 알려진 값과 비교해본다.
2) 자유낙하 운동하는 물체의 운동을 이해하고, 중력가속도의 값을 측정한다.
3) 이론값과 측정값이 일치하지 않는 이유에 대하여 논의해본다.

3. 관련이론
1) 각θ값을 통한 중력가속도 g 식 유도

그림 - 빗면위의 물체에 작용하는 힘
중력이 작용하는 지구상에서 비탈길을 내려오는 물체는 의 중력가속도를 받으며 일종의 자유낙하를 하게 된다.
이 때, 물체에는 [그림1]에서 볼 수 있듯이 라는 마찰력이 작용하게 된다.
이러한 빗면 마찰력을 줄이기 위해 고안된 장치인 Airtrack은 물체가 미끄러져 내려오는 빗면에 작은 구멍들을 뚫어서 빗면과 물체 사이에 얇은 공기막을 형성하여 실질적인 마찰력을 0에 가깝게 만들어준다.
따라서 Airtrack 실험에서는 값을 0이라 놓고 계산하므로 빗면의 길이을 가는 동안 걸린 시간과 각도를 측정하면 중력가속도를 알 수 있다.
Air Track에서의 등가속도 운동과 자유낙하운동에서 일정한 거리(1m)를 이동하는 Glider와 Ball의 Time Interval을 측정하여 이로부터 g값을 계산해 본다.
자유낙하운동에서 물체에 주어지는 외력은 mg이고 이동거리는 s, 초기속도를 v0라고 하면 ma=mg에서 a=g 가 되고, 여기서 이므로 이를 2번 적분하면 가 된다.
여기서 실험에서는 정지 상태에서 출발하므로 v0=0이 되고, 이를 다시 g에 관해

참고 자료

Fundamental of Physics 5thEd by haliday
Prandtl expression of air resistance : Handbook on weaponry by E. Melchior and H. Reuschel p.137
Principia by Newton(1637)
Classical Dynamics of particles and systems 4thEd by Marionþton
과학사 강의 자료 in postech by 임경순(2002)