일반물리학실험 - 중력 가속도

일반물리학실험 - 중력 가속도

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설명 : 실험 목적 지구 중력에 의해 낙하하는 물체에 대해 낙하거리와 시간을 측정하여 중력 가속도를 구한다. 실험원리 질량이 m인 물체가 지표면 근처에서 낙하할 때 물체가 받는 중력은 (12.1)

이번 실험은 엄청나게 간단한 실험이었다. 그냥 높이를 맞추고 표적에 맞춰 잘 떨어뜨리기만 하면 되는 실험이었다. 계산과정도 나름대로 간단하고 리포트의 양도 적다. 하지만 문제는 오차이다. 우리는 지표 가까운 곳에서의 중력 가속도는 9.8m/s2으로 거의 일정하다고 알고 있다. 하지만 실험결과에 나온 수치처럼 우리의 실험에서 나온 중력 가속도는 약 11m/s2, 9m/s2으로 알고있는 9.8m/s2와는 차이가 있었다. 게다가 오차도 너무 크게 나와서 생각을 많이 하게 만들었다. 일단 실험과정에서의 오차는 그 표적이 되는 공받게에 있었다. 우리가 실험할때도 그랬지만 공이 떨어지는 위치에 따라서 시간이 작게도 나오고 크게도 나왔다. 한마디로 말해서 공받게가 부실하여 오차가 생기기도 했다는 것이다.  두 번째로 자연현상에서의 오차를 생각해보면 공기저항력을 생각하지 않을 수 없다. 지구가 9.8m/s2 의 가속도로 공을 잡아 당기지만 공기가 일정한 힘으로 밀어올리기 때문에 공기 저항력을 배제하고 계산하는 우리로서는 당황하지 않을 수가 없었다.  또 질문 및 토의에서 나온 그래프에서 알게 된 것은 지구 표면 가까운 곳에서는 중력가속도가 9.8m/s2 와 거의 차이가 없지만 1km가 되는 지점부터는 서서히 차이가 나기 시작했다. 역시나 이론적인 결과와 실험적인 결과는 차이가 있게 된다는 것을 알 수 있었다. 중력 가속도를 계산하기 위해서 먼저 지구의 질량과 반지름과 만유인력 상수를 알아야 했다. 상수와 반지름은 인터넷에서 금방 찾았지만 질량은 찾을 수가 없었다. 그래서 별수없이 중력 가속도 공식을 이용해서 가속도를 9.8m/s2로 두고 계산하여서 엄청난 수치의 질량을 계산했다. 솔직히 지구의 질량이 그렇게 크게 나올줄은 상상하지 못했었다.

출처 : 해피레포트 자료실