소개글
"트래커"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
4.1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동
4.2. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정
5. 측정값
6. 실험 결과
6.1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동
6.2. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 목적
일정한 힘을 가한 수레가 운동을 하는 장면을 촬영하고 이 영상을 분석하여 속도의 시간에 대한 변화 및 등가속도 운동을 이해하고 Newton의 제2법칙을 이해하는 것이 이번 실험의 목적이다.
뉴턴의 제2법칙에 의하면, 한 입자의 운동량의 변화는 다른 입자와의 상호작용과 관련되며, 이 상호작용은 힘으로 나타낼 수 있다. 힘 F는 운동량의 시간 변화율과 같으며, 이는 한 입자의 운동량의 시간 변화율이 입자에 가해진 힘과 같다는 것을 의미한다. 힘은 물체의 운동상태 또는 모양을 변화시키는 원인이고 가속도는 속력의 변화이다. 따라서 물체에 더 많은 힘을 가할수록 그 물체는 더 큰 속력 변화를 겪는다. 가속도는 힘과 비례하지만 질량과 반비례한다. 운동량의 정의로부터 힘은 질량과 가속도의 곱으로 나타낼 수 있다. 일정한 알짜힘을 받는 입자의 운동은 등가속도 운동으로 설명할 수 있으며, 가속도의 방향은 힘의 방향과 같다.
이를 활용하여 이번 실험에서는 일정한 힘을 가한 수레의 운동과 물체의 질량 변화에 따른 가속도 변화를 분석할 것이다.
2. 실험 원리
운동량의 변화는 가해진 힘과 관련된다. 이 상호작용은 힘으로 나타낼 수 있다. Newton 제2법칙에 따르면 힘 F는 {vec{F}} = {d {vec{p}}} over {dt}로 나타내며, 이는 한 입자의 운동량의 시간 변화율이 입자에 가해진 힘과 같다는 것을 의미한다.
힘은 물체의 운동상태 또는 모양을 변화시키는 원인이며, 가속도는 속력의 변화이다. 더 많은 힘을 가할수록 물체는 더 큰 속력의 변화를 겪으며 움직인다. 따라서 가속도는 힘과 비례한다. 물체의 질량이 크다면 같은 힘을 가해도 물체가 잘 움직이지 않을 것이다. 즉 가속도는 질량과 반비례 관계에 있다.
물체의 운동량 정의로부터 {vec{F}} = {d(m {vec{v)}}} over {dt}로 나타낼 수 있으며, 질량이 일정한 경우 {vec{F}} =m {vec{a}}로 표현할 수 있다. 알짜힘이 일정할 때 가속도도 일정하다. 이는 일정한 알짜힘을 받는 입자의 운동이 등가속도 운동으로 나타낼 수 있음을 의미한다. 또한 가속도의 방향은 힘의 방향과 같은 방향이다.
x방향의 일차원 등가속도 직선운동인 경우, 초기시간이 t_0이고 초기속도를 v_0라 하면 v=v_o+a_x(t-t_0)이고 x=x_0+v_0(t-t_0)+{1}over{2}a_x(t-t_0)^2 이다. 이 두 식에서 t-t_0를 소거하면 v^2-v_0^2=2a_x(x-x_0)라는 관계식을 얻을 수 있다.
3. 실험 기구 및 ...
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참고 자료
일반물리학실험, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각
일반물리학실험 2019년 제5판 청문각 (부산대학교 물리학 교재편찬위원회)
“뉴턴의 운동 제2법칙“,사이언스 올, 2015년 12월 15일,
https://www.scienceall.com/%EB%89%B4%ED%84%B4-%EC%9A%B4%EB%8F%99-%EC%A0%9C2%EB%B2%95%EC%B9%99newtons-second-law-2/
일반물리학 2014년 제5판 북스힐 Raymond A
