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목차

1. 실험 목적
2. 실험의 이론(원리)
3. 실험 기구 및 실험 방법
4. 결과 및 분석(분석, 토의,오차 발생 원인)
5. 결론

본문내용

3. 실험 기구 및 실험방법
<실험 기구>
Ÿ 탄동 진자
Ÿ 발사 장치
Ÿ 장전 막대
Ÿ 전자 저울
Ÿ 구형 발사체
Ÿ 진자의 추
Ÿ 안전 안경

<실험방법>
실험, 발사체의 속도 측정
1. 발사체로부터 보호하기 위하여 안전 안경을 착용한다.
2. 공을 잡는 장치와 같은 높이의 탄동 진자 받침대에 포물체 발사 장치를 연결한다.
3. 진자 받침대를 탁자 위에 두고, 흔들리지 않는지 점검한다.
4. 강철 공의 무게를 측정하여 기록한다.
5. 진자를 장치에서 분리하고, 진자와 우와 강철 공을 합친 무게를 측정하여 기록한다.
6. 진자를 장치에 다시 설치한다. 진자를 90° 고정 홈에 고정시켜 방해가 되지 않도록 한다.
7. 장전 막대를 이용하여 발사 장치를 1단으로 누르고, 강철 공을 장전한다. 강철 공이 빠지지 않게 장전 막대를 가만히 꺼낸다.

<중 략>

[발사체를 발사하여 발생한 최고점에서의 진자 각도]
● 발사 단수가 증가 → 각도 증가
● 추의 개수 증가 → 각도 감소
● 강철 공의 진자 각도 > 플라스틱 공의 진자 각도
⇒ 추의 개수가 증가하면 가 증가하여 같은 단수(같은 힘)에 대하여 가속도 감소한다. 따라서 각도의 변화가 적다.
⇒ 강철 공의 질량이 플라스틱 공의 질량보다 크므로 같은 조건(추의 개수, 발사 단수)에서 진자의 각도가 크다.

[실험 분석에 적은 내용을 이용해 구한 속력]
● 발사 단수 증가 → 속력 증가
● 추의 개수 증가 → 비례 또는 반비례 관계 x
● 강철 공의 속력 < 플라스틱 공의 속력 ⇒ 추가 1개 일 때, 2개 일 때의 강철 공과 플라스틱 공의 속력을 각각 비교해 보면 거의 근사한 값을 갖는 것을 볼 수 있고 서로 질량이 다른 강철 공과 플라스틱 공의 속력을 비교하면 플라스틱 공의 속력이 더 큰 것을 볼 수 있다. ⇒ 발사체(공)의 속력은 추의 개수와 상관없이 발사체의 질량과 발사 장치에서 발생 되는 힘과 관련이 있다는 것을 생각할 수 있다.
출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험 목적
2. 실험의 이론(원리)
3. 실험 기구 및 실험 방법
4. 결과 및 분석 (팀 토의)
5. 결론

본문내용

구심력의 사례
● 줄에 추를 매달아 원형으로 돌릴 때 줄에 걸린 장력
● 곡선 도로에서 자동차의 방향을 바꿀 때 차의 바퀴와 도로 사이에 작용하는 마찰력
● 회전 그네를 탈 때 그네를 고정 시킨 줄에 걸리는 장력
● 인공위성이 지구 주위를 원 궤도로 돌 때 지구의 중심 방향으로 위성을 끌어당기고 있는 중력
● 태양계에서 행성이 타원궤도를 그리며 돌도록 태양 방향으로 당기는 중력

3. 실험 기구 및 실험방법

<실험 기구>
Ÿ 무선 힘/가속도 센서 (Wireless Force Acceleration Sensor)
Ÿ 질량체 고정부품과 힘/가속도 센서 고정용 봉 (mounting rod)
Ÿ 질량체 (mass)
Ÿ 회전체 (rotaing platform)
Ÿ 줄
Ÿ 수준기
Ÿ 캡스톤(Capastone) 소프트웨어

<실험방법>

실험 1. 회전 중심에서의 거리에 따른 구심가속도의 각속도 측정
1. 회전대를 실험 테이블 위에 설치한다. 수준기를 이용해 회전대가 수평한지 확인하고, 기울어져 있으면 실험 테이블에 놓인 A자 베이스의 나사를 조절하여 평행하게 맞춘다. 회전대를 조금씩 돌려가면서 모든 방향에서 수평한지 확인한다.
2. 힘/가속도 센서 고정용 봉의 사각 너트를 풀어 T 슬롯에 밀어 넣는다. 적절한 위치에 고 정용 봉을 이동시키고 나면 고정용 봉을 손으로 돌려 사각 너트와 튼튼하여 연결되게 한 다. 고정용 봉이 느슨하게 너트와 연결되면 회전 실험을 하는 도중에 가속도 센서가 회 전대에서 떨어져 나갈 수 있으므로 주의한다. 가속도 센서의 끝부분 중심에 있는 설치 구멍으로 고정용 봉을 통과시킨 후에 나사로 조여 회전 실험을 하는 중에도 흔들리지 않 게 한다.
3. 고정용 봉을 이용하여 회전대 끝부분에 무선 힘/가속도 센서를 설치한다. 무선 힘/가속 도 센서의 무게중심은 센서의 끝부분 모서리에서 약 4cm 안쪽에 위치하므로, 24cm 눈 금에 맞출 경우 회전 반지름은 약 20cm가 된다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험 목적
2. 실험의 이론(원리)
3. 실험 기구 및 실험 방법
4. 결과 및 분석(분석, 토의,오차 발생 원인)
5. 결론

본문내용

1. 실험 목적
물체의 위치와 변위, 속력과 속도, 평균 속도와 순간 속도, 가속도 등의 정의와 이들 사이의 관계를 알아본다.
2. 실험의 이론 (원리)
물체의 위치는 좌표로 나타낸다. 물체는 질량은 있지만 크기는 무시한다. 위치의 변화량을 변위라고 하며, 벡터양은 다음과 나중위치와 처음위치로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

물체의 이동거리 s는 물체가 움직인 전체 거리를 나타내며 스칼라양이다. 다음 그림처럼 카트가 일차원 트랙에서 오른쪽으로 운동하다가 벽에 충돌한 다음에 되돌아가는 것을 생각하자.

다음 그림은 이 물체의 시간 t에 따른 위치와 이동거리를 나타낸 것이다. 물체의 위치-시간 그래프는 물체의 운동을 이해하는데 유용하다. 속도(speed)은 물체의 이동거리 s를 이동에 걸린 시간 t로 나눈 스칼라양이고, 속도(velocity)는 물체의 변의 를 시간 t로 나눈 벡터양이다.

평균 속력 V와 평균 속도 는 속력(속도)를 이동에 걸린 시간 t로 나눈 것이며, 이동에 걸린 시간을 무한히 짧게 하면 순간 속력과 순간 속도를 구할 수 있다.
등속도 운동은 시간에 따른 속도가 일정한 운동이며 등가속도 운동은 시간에 따른 속도의 증가를 나타내는 가속도가 인정한 운동이다.

위치-시간 그래프로부터 측정한 시간에서 물체가 어느 곳에 위치하는지, 물체의 위치가 어떻게 변하는지(속도), 그리고 어떻게 가속되는지 등을 속도-시간 및 가속도-시간 그래프를 구하여 알 수 있다. 이 실험에서는 세 가지 다른 유형의 운동(등속, 양의 등가속, 음의 등가속)을 하는 카트의 위치, 속도, 가속도를 실시간으로 기록하고, 데이터를 이용하여 3가지 그래프의 형태와 운동의 유형 사이의 관계를 확인한다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험 목적
2. 실험의 이론(원리)
3. 실험 기구 및 실험 방법
4. 결과 및 분석(분석, 토의,오차 발생 원인)
5. 결론

본문내용

1. 실험 목적

균일한 중력장이 걸린 공간에서 초기 속력에 따른 비행시간, 그리고 발사각에 따른 포사체의 수평 도달거리를 측정하여 포물체 운동을 이해한다.

2. 실험의 이론 (원리)

연직 방향으로는 로 등가속도 운동, 수평 방향으로는 등속 운동하는 물체는 포물체 운동을 한다. 운동에 영향을 미치는 공기저항이나 지구 자전에 의한 효과는 무시한다. 다음 그림은 원점 O에서 초기 속도 로 출발한 포물체 운동의 궤도를 보여준다. 포물체 운동에서 가속도는 이므로 x축 방향으로 등속 운동, y축 방향으로는 등가속도 운동을 하며 이 되는 최고점에 도달한 후에 포물선 궤적을 그리며 낙하한다.

원점 O에서 초기 속력 , 발사각 로 발사된 물체가 위 그림과 같이 포물체 운동을 할 때, 물체의 운동 방정식은 다음과 같다.

식 (2)의 에서 시간 t를 식 (3)의 y에 넣어 정리하면 식 (4)를 얻는다.

식 (3)에서 시간 t를 소거하여 정리하면, 포물체 궤적임을 알 수 있다.

물체의 초기 속력 와 발사각 , 발사지점과 낙하지점의 높이차를 알면 식 (5)와 같은 궤도 방정식으로부터 포물체 물체의 수평 도달 거리와 최고 도달 높이를 예측할 수 있다. 최고점 도달 시 이므로 식 (2)에서 이고, 최고점 도달 시간은 다음과 같다.
(6)
식 (3)에서 에 최고점 도달 시간을 대입하면 최고점 높이 H를 구할 수 있다.
(7)
식 (3)에서 에 를 대입하면 수평 도달 거리 을 구할 수 있다.
(8)
수평 도달 거리는 일 때 최대값 이 된다. 초기 높이 H에서 초기 속력 으로 수평 방향 ()으로 던져진 물체의 경우, 이 되므로 낙하시간 만큼 수평으로 등속 운동하여서 떨어진 곳에 도달한다.

출처 : 해피캠퍼스