일반 물리 포사체 운동 실험 예비보고서

일반 물리 포사체 운동 실험 예비보고서

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본문 포사체 운동이란 지표면에 대해 일정한 각도로 쏘아 올린 물체의 운동을 말하는데 물체는 중력을 받으므로 일정한 각도대로 계속 나아가는 것이 아니라 포물선을 그리면서 정지하게 되는 운동을 한다. 이 실험을 함으로써 발사 각도에 따른 공의 이동거리를 측정하여 발사 각도와 이동거리의 관계를 생각해보고 포사체 운동에 관한 이론이 실험을 토대로 얻은 결과와 실제로 맞는지 검증해본다. 포사체 운동에서 포사체는 수평방향성분(x축 방향)과 수직방향성분이(y축 방향) 서로 다른 운동을 하고 있어 각각의 속력을 따로 계산해 주어야 한다. 수평방향으로는 등속도 운동을 하고 수직방향으로는 중력의 영향으로 등가속도 운동을 한다. 초기속력을 V라 하고, 포사체가 던져진 각도를 θ라고 했을 때 수평방향의 속도는 Vcosθ가 되고 수직방향의 속도는 Vsinθ가 된다. x축 성분의 속도를 Vx, y축 성분의 속도를 Vy라 놓고 각각을 시간t에 대한 함수로 표현하면 Vx = Vcosθt , Vy = Vsinθ-gt 가 되는데 y축 성분은 시간에 따라 중력가속도가 작용하므로 그 값을 초기 속도에서 빼준 것이다. 포사체의 수평도달거리를 구하기 위해선 먼저 포사체의 체류시간을 알아야하는데, 공의 높이가 최고점이 되는 곳 에서 속도가 0이기 때문에 y성분의 식으로 그 값을 구할 수 있다. 지면에서 물체를 던질 경우엔 Vy = Vsinθ-gt = 0 이라는 식에 대입하여 계산한 값에 두 배를 하여 구하고(최고점에 도달하는 시간+원래높이로 떨어지는 시간), 높이가 있는 곳에서 던질 경우엔 y = y+Vsinθt-½gt² 라는 식의 좌변의 y값(나중 높이)에 0을 대입하여 계산한다. 얻어진 시간을 x축성분의 식에 대입하면 수평도달거리를 구할 수 있다. 실험에서는 C형 클램프를 사용하는데 발사기와 공, 죔틀, 랩 잭으로 구성되어있다. 발사기는 각도조절을 할 수 있고 저, 중, 고 의 삼 단계 속력으로 발사가능하다. 랩 잭은 발사된 공을 받는다. 출발 지점과 도착지점의 높이가 같은 실험에서는 랩 잭의 높이를 발사기와 같은 위치에 놓고, 도착지점이 낮은 실험에서는 랩 잭의 높이를 발사기 입구보다 낮춘다. 발사기의 각도를 조절한 다음 랩 잭의 위치는 수평도달거리를 대략적으로 구하여 결정하고, 랩 잭 위의 나무 판에 흰 종이를 붙이고 그 위에 먹지를 놓는다. 다섯 번 이상 공을 발사하여 각각의 수평거리를 줄자를 측정하여 기록한다. 각도를 변화시켜가면서 실험을 반복한다. 실험을 토대로 공의 출발지점과 도착지점의 높이가 같은 경우와 다른 경우에 어느 각도에서 최장거리를 갖는지 생각해보고 그 두 경우 중에서 어떤 것의 최장 거리가 더 큰가 생각해본다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 예비, 실험, 물리, 운동, 일반, 예비보고