[자연과학]일반물리학 - 낙하운동과 중력가속도 측정(measurement)
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작성일 20-04-05 15:15
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뉴턴이 발견한 운동법칙은 물체에 가해진 힘 F 와 힘에 의한 물체의 가속도 a 사이에 비례관계
F 〓 ma (1)
를 갖는 힘을 定義(정이)하며, 이때 비례상수 m 이 물체의 (관성)질량이다.
물체의 운동상태를 기술하는 기본적인 물리량은 속도 v 이다. 이 힘과 가속도사이의 관계를 뉴턴(Newton)의 제2법칙이라고 부른다. 자연의 이러한 特性을 관성의 법칙(law of inertia)이라고 하며, 이러한 물체의 성질을 관성(inertia)이라고 부른다.
2. 원 리
자신이외의 다른 아무것에도 effect을 받지 않는 (이를 물리학에서는 고립되었다고 부른다.
속도와 가속도가 서로 같은 방향(또는 서로 반대 방향)인 경우 물체는 1차원…(생략(省略))
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다.) 물체는 운동상태를 보존한다.실험결과/물리
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낙하운동과 중력가속도 측정(測定)
1. experiment(실험)목적
포토게이트를 통하여 떨어지는 피켓펜스(picket fence)의 낙하시간을 측정(測定) 함으로서 중력가속도를 측정(測定) 한다. 물체에 힘이 작용하면 얼마만한 가속도가 생길까 이 질문은 물체의 운동에 관한 자연의 성질을 묻는 것이기도 하지만 또 다른 한편으로는 자연의 성질(법칙)을 이용하여 우리가 사용할 힘을 정하는 힘의 定義(정이)식이기도 하다. 즉, 정지해 있던 물체는 계속 정지해 있고, 운동하던 물체는 등속도로 운동을 계속한다. 물체마다 관성의 정도가 다른데 그 정도를 정량적으로 나타낸 것이 질량(mass), 더 정확하게는 관성질량(inertial mass)이다.
물체의 운동상태를 change(변화)시킬 수도 있는데 그 요인을 힘(force)이라고 하며 운동상태의 change(변화)는 가속도로 나타낸다.
특별히 힘 F 가 일정한 경우에는 식(1)에 따라서 물체의 가속도도 일정하고(물체의 질량 m 이 속도에 무관하게 일정한 경우), 따라서 시간 t 에서의 물체의 속도 v 는
v 〓 vo + at (2)
이다. 물체의 운동상태의 change(변화)는 시간당 속도의 change(변화)량 즉, 가속도 a 로 나타낸다. 여기서 vo 는 시간 t 〓 0 에서의 물체의 속도를 가리킨다.
