보고서 설명

1) 목적
: air track과 photogate를 이용하여 마찰이 없는 등가속도 운동을 실현하여 중력가속도를 실제로 측정해 봄으로써 자유낙하 운동하는 물체의 운동을 이해하고, 중력가속도의 값을 측정한다.


2) 실험 이론
: 마찰을 무시할 때, 각도 만큼 기울어진 비탈면 위에 있는 물체에 작용하는 가속도 의 크기는 이다. 여기서 은 중력가속도의 크기이다. 이 때 가속도는 시간에 따라 변하지 않으며 이 경우 경과한 시간 , 움직인 거리 s, 처음 속도 사이에는 이라는 식이 성립한다. 빗면위에 물체를 가만히 놓을 때는 이므로 이 되고, 따라서 빗면 위에서 거리 를 이동하는 데 걸리는 시간 를 측정하면 의 식으로부터 중력가속도를 측정할 수 있다.

본문일부 및 목차

① photogate 사이의 거리를 100cm로 두고 받침목의 높이 h를 8cm, 10cm, 12cm로 맞춘 다. 그리고 을 이용하여 를 구한다.
② photogate 타이머를 pulse 모드로 두고, 글라이더를 미끄러뜨려 보아 photogate 타이머 가 주어진 방법대로 동작하는지 확인한다.
③ 높은 쪽에서 글라이더를 정지 상태에서 출발시켜 거리 를 지나는데 걸리는 시간 를 측정한다.
④ 같은 실험을 5회 정도 반복하여 이동시간 의 평균값을 구한다.
⑤ 구한 시간의 평균값 와 를 측정값 와 오차(%) 식 에 대입하여 측정값 와 오차를 구한다.

5) 실험 결과

※ Air Track 다리 사이의 길이 d
※ Photo Gate 사이의 거리 D
※ 받침목의 높이 h

토의 및 분석
: 실험을 한 후 g와 오차를 재기 전에 에어포트로 인해 글라이더와 air track간의 마찰력을 줄여 오차를 많이 줄일 수 있을 것이라고 생각했다. 그렇기 때문에 저번에 한 중력가속도 실험 때보다 오차가 더 적을 것이라고 예상했다. 하지만 예상한 것과는 달리 이번 에어트랙 중력가속도 실험이 저번에 한 인터페이스 중력가속도 실험보다 오차가 약간 더 크게 나왔다. 이로 인해 나는 왜 오차가 생겼는지에 대해 생각해보았다. 오차가 발생한 이유는 받침대의 높이를 수동으로 직접 조절하였는데 정확하지 못했고, air track 사이의 길이를 100cm로 정확하게 맞추지 못했기 때문이라고 생각되었다.

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