[자연과학] [일반물리학 實驗(실험)] 힘과 가속도
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작성일 22-11-12 22:27
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x방향에 대해 물리량의 크기만 고려하면 초기시간이 t0이고 초기속도가 v0인 경우
v 〓 v0 + ax(t - t0)
x 〓 x0 + v0(t - t0) + ax(t - t0)2
v2 - v02 〓 2ax(x - x0)
만일 힘 F가 운동방향(x축방향)에 대해 θ만큼 다른 방향으로 작용하면 힘과 가속도의 x축 component(크키)은
Fx 〓 │F│cosθ 〓 Fcosθ
ax 〓 Fx/m 〓 Fcosθ/m 〓 a cosθ
따라서 가속도 x축 component은
ax 〓 a cosθ 〓
로 나타낸다.
實驗 기구 및 재료
트랙, 팬(Fan)이 달린 자동차, 포토케이트 계시기, 수평계
實驗 방법
a. Newton 제 2법칙
(1) 위 그림과 같이 장치를 구성, 수평계를 사용하여 트랙의 수평정 도를 확인하고 조절나사를 이용 수평을 맞춘다.
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설명
실험과제/물리
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[일반물리학 實驗] 힘과 가속도
實驗 목적
Newton 제 2법칙으로부터 힘과 가속도의 관계를 구하고 힘과 가속도가 벡터량임을 이해한다.
(3) Fan이 달린 자동차의 질량을 측정(measurement) 기록.
(4) 임의의 지점에서 차를 출발시켜 차의 부착된 측정(measurement)용 막대가 x0와 x를 지날 때 포토게이트 계시지에 측정(measurement)된 시간간격 Δt0와 Δt를 측정(measurement) 기록.
(5) 위의 實驗을 5회 반복한다.
힘과 가속도 實驗에서는 일차원 등가속도 직선운동에 대해 實驗한다.
(2) 포토게이트 계시기 mode를 gate mode로 선택한 후, 계시기 사이 의 거리를 적당하게 설정, 두 계시기의 위치 x0와 x를 잰다.
※ Newton의 제 2법칙
F 〓 (한 입자의 운동량의 시간 變化(변화)율은 입자에 가해진 힘과 같다)
F 〓 (운동량의 정의(定義))
F 〓 m 〓 ma(질량이 일정)
힘 F가 일정할 경우 가속도 a 〓 또한 일정하고 가속도의 방향은 힘의 방향과 같은 방향이다.
實驗 원리
한 입자의 운동량의 變化(변화)는 다른 입자와의 상호작용은 힘이라는 개념(槪念)으로 나타낸다.
(6) Fan이 달린 차량의 질량을 30g씩 증가시키면서 …(To be continued )
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