물��_중력갿�속도측정

1. 실험 제목
중력 가속도 측정

2. 실험 목적
자유낙하 운동하는 물체의 운동을 Air Track과 Photogate timer 그리고 완충 패드가 설치된 기구를 이용하여 이해하고, 고등학껓 때 이론적으로 배운 중력가속도에 대해 실제 실험을 통해서 직접 중력가속도의 값을 유도해 본다. 또한, 이를 바탕으로 우리가 이미 이론적으로 알고 있는 중력가속도의 값과 실제 실험결과를 토대로 계산한 측정값과 과연 얼마나 정확한지 알아본다.

3. 실험 이론
중력은 지구가 지구상의 어떤 물체를 연직 아래 방향으로 당기는 힘이다. 이런 중력의 크기는 물체의 질량에 상관없이 항상 일정한 가속도로 지구 중심을 향해 떨어지게 된다. 이때 지구가 당기는 중력에 의한 가속도를 중력가속도(g)라고 한다.

이런 중력 가속도를 측정하기 위해서 2가지 실험을 하였다. 첫 번째 실험은 Air Track의 빗면을 이용한 글라이더의 이동시간 측정한 것이었고, 두 번째 실험은 물체를 수직 낙하시켜 낙하 시간을 이용해서 중력가속도를 유추해 보는 실험이었다.
첫 번째 실험인 Air Track의 빗면을 이용한 실험의 경우 Air Track의 빗면위에 있는 글라이더의 가속도(a)는 마찰을 무시할 때 Air Track의 빗면과 바닥과의 각도가 θ인 경우 이다.

<중 략>

두 번째 실험은 쇠공 및 골프공, 플라스틱공을 자유낙하 운동시켜서 지구 중력가속도의 값을 측정하는 실험으로 갈릴레이의 낙체 법칙을 기초로 한다. 갈릴레이의 낙체 법칙은 공기 중에서는 무거운 물체왿� 가벼운 물체를 동시에 낙하시키면 무거운 물체가 빨리 떨어지지만 공기의 저항이 없는 진공에서는 동시에 떨어진다는 사실로 정지 상태의 물체가 낙하하면 속도가 점차 빨라진다는 사실에서 가속도 개념을 도입한 것이다. 즉, 이 법칙에 의하면 '같은 장소에서 중력에 의한 낙하 가속도는 모든 물체에 대하여 동일하다'는 사실을 알 수 있다.
자유낙하 운동은 손에 들고 있는 물체를 가만히 놓아 떨어뜨릴 때왿� 같이 초속도 없이 중력에 의해 낙하하는 등가속도 직선 운동이다.