[자연과학] [일반물리학 실험] 힘과 가속도
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작성일 23-01-09 01:33
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[자연과학] [일반물리학 실험] 힘과 가속도
[일반물리학 experiment(실험)] 힘과 가속도
experiment(실험) 목적
Newton 제 2법칙으로부터 힘과 가속도의 관계를 구하고 힘과 가속도가 벡터량임을 이해한다.
experiment(실험) 기구 및 재료
트랙, 팬(Fan)이 달린 자동차, 포토케이트 계시기, 수평계
experiment(실험) 방법
a. Newton 제 2법칙
(1) 위 그림과 같이 장치를 구성, 수평계를 사용하여 트랙의 수평정 도를 확인하고 조절나사를 이용 수평을 맞춘다.
(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 정이)
F 〓 m 〓 ma(질량이 일정)
힘 F가 일정할 경우 가속도 a 〓 또한 일정하고 가속도의 방향은 힘의 방향과 같은 방향이다.
힘과 가속도 experiment(실험)에서는 일차원 등가속도 직선운동에 대해 experiment(실험)한다.
(6) Fan이 달린 차량의 질량을 30g씩 증가시키면서 …(To be continued )
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설명
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실험과제/물리
다.
(3) Fan이 달린 자동차의 질량을 측정(測定) 기록.
(4) 임의의 지점에서 차를 출발시켜 차의 부착된 측정(測定) 용 막대가 x0와 x를 지날 때 포토게이트 계시지에 측정(測定) 된 시간간격 Δt0와 Δt를 측정(測定) 기록.
(5) 위의 experiment(실험)을 5회 반복한다.
experiment(실험) 원리
한 입자의 운동량의 變化(변화)는 다른 입자와의 상호작용은 힘이라는 관념으로 나타낸다. 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 constituent (크키)은
Fx 〓 │F│cosθ 〓 Fcosθ
ax 〓 Fx/m 〓 Fcosθ/m 〓 a cosθ
따라서 가속도 x축 constituent 은
ax 〓 a cosθ 〓
로 나타낸다.
