전남대학교 일반물리실험1 구슬 롤러코스터 A+ 예비레포트

목차

1. 목적
2. 예비 보고서
3. 문제
4. 실험 이론
5. 실험 방법

본문내용

목적: 구슬 롤러코스터로 수직으로 한바퀴 회전하는 운동을 구현해보고, 필요한 조건을 이해한다.

예비 보고서: 핵심물리학 4판의 예제 5.7을 자기의 말로 풀어서 정리한다.
문제: 캘리포니아 발렌시아에 있는 롤러코스터 ‘거대한 미국 롤러코스트’(Great American Revolution)에는 반지름이 6.3m인 원형 트랙이 설치되어 있다. 롤러코스터 차가 원형 트랙의 꼭대기에서 떨어지지 않으려면 차의 속력은 최소 얼마이어야 하는가?

- 먼저, 원형 롤러코스터에서의 운동을 분석하기 위해 A, B, C, D, P, Q, R, R’을 잡을 수 있다. (롤러코스터의 질량은 m이라 하자.)

< 중 략 >

3.실험 방법
1. 내리막과 오르막
(1) 레일을 조립해서 아래와 같은 내리막과 오르막으로 이루어진 롤러코스터를 만든다.

레일을 고정하는 집게는 아래와 같은 방법으로 조립한다. (주의 사항: 집게를 금속 기둥에 고정할 때는 금속 기둥의 끝에서부터 끼운 후 원하는 위치로 이동하도록 한다)

(2) 높이 h1에서 쇠구슬을 굴렸을 때 바닥에서의 속력(v)과 최종 높이 h2를 예측해보라.

(3) 바닥에서의 속력을 photo-gate를 사용하여 측정하라. 몇가지 서로 다른 높이에서 구슬을 굴려보고, 아래 예와 같이 측정값과 이론적인 예측값을 모두 그래프로 그려서 비교해보라.

(4) 실험값과 이론값이 차이가 나는 원인을 설명해보라. (생각 없이 습관적으로 ‘마찰 때문’이라고 말하지 말라.) 쇠구슬의 위치에너지가 운동에너지로 모두 변환되지 않았다면 그 나머지 에너지는 어디로 간 것일까?

참고 자료

없음