물리학실험 SKY대학교 A+ 뉴턴의 사과, 중력, 만유인력

목차

Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Data and Results
Ⅲ. Discussion
Ⅳ. Conclusion
Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. Introduction
만유인력은 물리학에서 다루는 가장 기본적인 자연현상이다. 만유인력, 즉 지구의 중력은 우리 일상생활에 직접 영향을 미치기에 매우 중요하다. 이번 ‘뉴턴의 사과’ 실험에서는 물체의 질량변화, 공기의 저항, 떨어뜨리는 높이가 중력가속도에 어떠한 영향을 끼치는지에 대해 알아보도록 한다. 특히, 빛살문 검출기로 물체가 어떤 위치에 도달하는 시간과 빠른 물체의 속도를 측정하는 방법을 익힌다.

Ⅱ. Data and Results
실험실에서 빛살문 검출기와 컴퓨터를 이용하여 각각의 실험을 하였다. 자, 자와 추, 자와 풍선, 자와 헬륨풍선을 검출기의 바로 위에서 3회씩 낙하시켰다. 실험으로 얻은 각각의 데이터는 이론치과 유사하게 나타났다. 이 보고서에는 이들의 평균치를 사용하였다.

<중 략>

Ⅲ. Discussion
1. 중력가속도와 떨어지는 물체의 질량
위의 표에서 ‘자’와 ‘자와 추’의 경우 낙하가속도가 질량에 관계없이 유사하다는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 통해서 떨어지는 물체의 질량은 중력가속도를 결정하는 요인이 아님을 알 수 있다.

2. 중력가속도와 공기의 저항
이론적으로 질량 m인 물체가 떨어질 때 f라는 저항력을 받게 되면 물체의 가속도는 a=(mg-f)/m 가 된다. ‘자’ 및 ‘자와 추’를 낙하시킬 때에는 유체(공기)와 접촉하는 면적이 작으나 ‘자와 풍선’은 풍선으로 인하여 공기와 접촉하는 면적이 넓고, 공기저항이 크기 때문에(∵f=1/2 CρAv^2) ‘자와 풍선’의 낙하가속도 a는 g에 비하여 작은 값을 갖는다. 실제 실험에서도 공기저항이 큰 ‘자와 풍선’의 낙하가속도 값이 ‘자’ 및 ‘자와 추’의 낙하가속도(중력가속도)에 비하여 작게 측정되었다.

3. 중력가속도와 부력
유체 속의 물체는 잠겨 있는 부피에 해당하는 유체의 무게와 같은 크기의 부력 ρVg를 위쪽 방향으로 받는다. 공기저항과 마찬가지로 물체의 낙하가속도는 ‘자’나 ‘자와 추’ 실험에 비해 작아지게 된다.

참고자료

· Halliday, Resnick, Walker, “Fundamentals of Physics”, 7/e, Wiley, 2005, pp.24-25.
· 2 http://physlab.snu.ac.kr/