보고서 설명

3개의 운동 그래프를 살펴본다. 측정한 각 그래프에서 서로 다른 영역을 확인하는 것이 중요하기 때문에 마우스를 그래프 상에서 움직여가며 다음 질문에 답해 보시오.

공이 손에서 위로 던져 올려지는 영역을 확인해 보시오. (공이 손에 닿아 있는 영역)
․ 시간 대 속도의 그래프에서 찾아보고 그래프 상에 표시해 보시오.

본문일부 및 목차

물체의 자유 낙하 운동 방정식은 이다. 여기에서 y는 수직 방향의 위치, 는 초기속도, 는 시간, 그리고 는 중력 가속도(9.8m/s2)를 의미합니다. 이 식은 포물선의 형태를 갖는 2차 함수이다. 시간 대 거리 그래프도 포물선의 형태라는 것을 보게 된다. 데이터에 맞는 추세선을 찾기 위해서 시간 대 거리 그래프에서 마우스로 자유낙하 하는 영역을 선택한다. 자유 낙하 운동 구간이 아닌 불필요한 영역은 포함되지 않아야 한다. 주메뉴의 [분석]에서 [곡선추세선]을 선택합니다. 일반등식에서 2차 방정식을 선택하고 [맞춤테스트] 버튼을 누른다. 결과 그래프와 추세선을 비교해 보십시오. x2항의 계수와 g/2의 값이 얼마나 일치하는지 살펴보고 결과표에 기록한다.

시간 대 속도 그래프는 직선의 형태를 띌 것입니다. 이 결과와 맞는 추세선을 찾기 위해서 마우스로 자유낙하하는 구간을 선택한다. 선택된 영역은 시간 거리 그래프에서 선택된 영역 내에 있어야 한다. 주메뉴의 [분석]에서 [곡선추세선] 선택합니다. 리스트에서 선형을 선택하고 [맞춤테스트] 버튼을 누른다. x항의 계수가 중력 가속도 값과 얼마나 일치하고 있는지 살펴보고 결과표에 기록한다.

가속도는 시간에 대해 거의 일정한 값을 가질 것이다. 마우스를 써서 자유낙하 하는 구간을 선택한 후 주 메뉴의 [분석]의 [통계]를 선택하여 선택된 구간에서 가속도의 평균값을 구해보고, 단계2와 단계3에서 구한 중력 가속도의 값과 비교했을 때 얼마나 일치하는지 살펴보고 결과표에 기록한다.

결과 값이 일반적으로 알려진 중력가속도 값과 차이가 있다면 왜 그런지 몇 가지 이유를 설명하시오.
→ ① 이론은 진공상태지만 실제로는 공기저항이 작용해 차이가 있다.
② 실험 한 장소(해발의 높이)에 따라 중력이 공에 미치는 힘이 달라진다.
· ③ 실험장소의 고도에 따른 공기밀도에 따라 저항력의 영향도 달라진다.

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