갈릴레오 실험과 경사면에서 중력가속도 측정 결과

목차

1. 실험목표
2. 결과분석
3. 고찰

본문내용

운동감지리를 써서 경사면에서 구르는 수레의 속도와 가속도를 측정한다.갈릴레오가 가정한 등가속도 운동이 타당한지 알아본다.경사면에서 운동하는 수레의 경사각과 가속도 사이의 수학적 관계를 결정한다.수레의 가속도와 경사각 사이의 수학적 관계식을 통해 자유낙하가속도(g)값을 구한다.등가속도 운동방정식을 구해본다.위에서 추정한 g 값이 유효한지 결정한다.

<중 략>

원리에 설명된 갈릴레오의 정의를 실험한 결과를 토대로 맞는지 설명해 보아라.→갈릴레오는 경사를 구르는 물체가 지구 중력에 때문에 등가속도 운동을 한다고 가정하였다. 실험결과 속도변화량이 0.008~0.075 로 큰 차이는 보이지 않는다. 정확하게 한다면등가속도 운동을 한다고 볼 수 없지만 대체로 등가속도 운동을 한다고 말할 수는 있다.

<중 략>

경사면을 따라 움직일 때 가속도가 일정하다는 갈릴레오의 가정이 타당한지 설명해보아라.→물체가 운동 시 받는 공기저항을 무시한다면 갈릴레오의 가정이 옳겠지만 공기의 저항력을 감안하면 그렇지 않다. 물체의 속도가 밑으로 내려올수록 커져서 공기의 저항력 역시 커진다. 이를 고려해주면 알짜 힘이 운동 시간동안 일정한 것은 아니다.즉 등가속도 운동이 아닌 가속도 운동으로 봐야 한다.

<중 략>

각 기울기에서의 가속도 값에서 중력가속도를 계산해 보시오.→마찰력을 무시할 때, mg×sinθ =ma =F , 따라서 a=g×sinθ, g=a/sinθ h=5cm일 때, g=0.0928/0.05 = 1.856 h=9cm일 때, g=0.5165/0.09 = 5.73 h=12cm일 때, g=0.7001/0.12 = 5.83 h=22cm일 때, g=1.505/0.22 = 6.84 h=45cm일 때, g=3.241/0.45 = 7.202

<중 략>

추정 값이 자유낙하 가속도(g=9.8m/s²)와 잘 맞는가?→최소 1.856에서 최대 7.202 까지 실제 중력가속도 약 9.8m/s²보다 모두 작게 측정되었다. 그 이유는 빗변에서 걸리는 마찰력을 생각해주지 않고 실험 결과를 분석했기 때문이다.

참고 자료

없음