tracker로 포물선 운동 분석

소개

"tracker로 포물선 운동 분석"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

실험 목적
발사 각도를 30도, 45도, 60도로 두고 물체를 발사한 후 물체의 운동을 tracker를 통해 분석한다. 포물선 운동이 시간에 따라서 수평방향위치와 수직방향위치가 어떻게 달라지는지 알아보고, 또 각도에 따라서 포물선의 운동이 어떻게 달라지는지를 알아본다.

< 중 략 >

실험 기구 및 재료
공, 쇠막대(발사대 역할), 자, 카메라, 막대(발사대 높이를 알려주는 역할), tracker프로그램


실험 방법
1.발사대의 길이가 33cm이므로 30도, 45도, 60도를 맞추기 위해 발사대의 높이를 각각 15.8cm, 22.4cm, 27.4cm가 되도록 한다.
2.막대에 15.8cm, 22.4cm, 27.4cm를 표시하여 쇠공을 발사 할 때 발사대의 높이를 그에 맞춰서 발사한다.
3.쇠공의 포물선운동을 카메라로 촬영한 후 tracker 프로그램으로 그 영상을 분석한다
4.엑셀 함수를 이용하여 공의 x축 방향위치, y축 방향위치 데이터로 공의 속도와 가속도를 추론한다.

< 중 략 >

결과에 대한 논의
포물선 운동은 수직방향으로만 힘을 받으므로 수평방향으로의 속도는 일정하고 수직방향으로의 속도는 초당 9.8m/s씩 줄어들 것 이라는 가설을 세웠다. 그리고 직접 공을 발사하여 운동을 분석해보았다. 각도에 상관없이 항상 수평방향으로의 속도는 거의 일정하게 나왔음을 알 수 있었고 수직방향으로의 속도는 초당 약 12.1m/s씩 줄어들어 이론과 비슷한 결과가 나왔다.

참고자료

· 네이버 지식백과 https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5741299&cid=60217&categoryId=60217
· 대학물리학, 4판, Randall D. Knight, 청문각, 2020