보고서 설명

한국과학기술원(KAIST) 일반물리학실험 A+ 보고서입니다.
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아래는 보고서 목록입니다.
- Two-Dimension Motion
- Resonance Tube
- Projectile Motion
- Pendulum Motion
- Moment of Inertia
- Mechanical Energy Conservation
- Gyroscope
- Free Fall
- Forced Harmonic Oscilliation
- Adiabatic Gas Law
[참고자료] 1. KAIST General Physics Laboratory Ⅰ Spring Semester 2009
2. Jearl Walker Fundamentals of Physics Extended 8th Ed.
3. Essential University Physics (Richard Wolfson, PEARSON)
4. 대학물리학 (해리스 벤슨, 청문각)

본문일부 및 목차

※목차
1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 결과
1) 45°, 1단
2) 45°, 2단
3) 40°, 1단
4) 40°, 2단
5) 50°, 1단
6) 50°, 2단
7) 50°, 3단
8) 30°, 1단
9) 30°, 2단
10) 30°, 3단
11) 10°, 1단
12) 10°, 2단
5. 오차원인분석 및 고찰
6. Reference

※본문일부
축과 축 방향의 운동방정식은 다음과 같다.
위의 운동방정식을 적분하여 , , , 를 구하면 다음과 같다.
식을 연립하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.
비행시간은 의 두 근 가운데 0이 아닌 값이다.
수평 이동거리는 위의 비행시간을 식에 대입하여 구할 수 있다.
이면, 공이 땅에 떨어질 때까지() 이동한 거리()는 다음과 같다.
따라서, 일 때 로 가장 멀리 날아간다.
실험 결과를 각도와 세기에 따라 정리하였다.
10°, 40°, 45°에서의 3단에 대한 데이터는 수집하지 않았는데, 공이 너무 멀리 날아가 최대높이에 도달하는 것을 볼수 없었거나 혹은 공이 너무 빨라서 I-CA프로그램이 공 인식을 잘 하지 못했기 때문이다.
모든 각도에 대해서 2단 혹은 3단의 세기로 발사한 경우에는 공이 너무 멀리 날아가서 값 혹은 최고점의 높이를 측정할 수가 없었다. 앞 뒤의 몇몇 데이터의 경우에는 안정되지 않은 데이터일 경우가 높다고 생가되어 적당히 중간 부분의 데이터를 택하여 분석을 진행하였다.
따라서 40°, 45°, 50°에 대해 시간-x좌표 그래프, 시간-y좌표 그래프, x좌표-y좌표 그래프를 그리고, 수평이동거리(발사대의 높이까지 공이 되돌아오는 동안 수평으로 이동한 거리)를 구했다.
수평이동거리 계산 방법 : fitting하여 구한 그래프의 y=24(발사대 높이 : 24cm)에서의 x 값 중 큰 값을 구한다. 또, 시간-y좌표 그래프로부터 중력가속도를 계산하여 실제 값()와 비교해보았다.
시간-x좌표 그래프는 일차원 그래프, 시간-y좌표, x좌표-y좌표 그래프는 이차원 그래프로 fitting했을 때 실험 데이터와 잘 들어맞는다. 또, 실험 데이터를 기반으로 이론식으로부터 구한 중력가속도가 알려진 중력가속도와 거의 일치한다.() 이로부터 이론적으로 유도한 식(식(1), 식(2), 식(3))이 실제 발사체의 운동이 잘 설명함을 알 수 있다.
다음 그래프는 발사각에 따른 수평이동거리를 나타낸 것이다.

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#포물선 운동

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