Air Track을 이용한 가속도 측정[뉴턴의 제 2법칙]
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작성일 23-02-08 15:54본문
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마찰이 없는 수평 미끄럼판에서 운동하는 물체의 여러 가지 역학적 현상을 觀察한다.
다. 각각에 대한 Newton의 운동 방정식
Air Track을 이용한 가속도 측정[뉴턴의 제 2법칙]
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Air Track,가속도 측정,뉴턴의 제 2법칙
힘의 단위
에어트랙(air track)은 압축 공기를 수많은 작은 구멍을 통하여 분출시켜 활차(glider)를 뜨게 함으로써 활차가 마찰이 없이 움직이게 만들어 주는 장치이다. 여기서는 (1)식의 비례상수 k가 1이 되도록 새로운 힘의 단위를 도입해 보자.
1[N] = 1[kg] × 1[m/s2]
실험 목적 마찰이 없는 수평 미끄럼판에서 운동하는 물체의 여러 가지 역학적 현상을 관찰한다.
F = ma
순서
질량 1kg인 물체에 1m/s2의 가속도를 생기게 하는 힘의 크기를 1뉴턴이라 하고, 1N이라고 쓴다.
experiment(실험) 원리
일반적으로, 질량 m[kg]인 물체에 작용하여 a[m/s2]의 가속도를 생기게 하는데 필요한 힘을 F[N]이라고 하면, F = ma이다.
힘의 단위로서 지금까지 kg중이나 g중 등을 사용해 왔다.
물체의 관심을 거슬러 정지해 있는 물체에 속도를 주거나, 운동하고 있는 물체의 속도나 방향을 바꾸려면 그 물체에 힘을 가하지 않으면 안된다는 것을 알았다.
본 test(실험) 에서는 일정한 힘에 의하여 일직선상에서 미끄러지는 에어트랙 활차의 운동을 observation함으로써, 아래 식으로 주어지는 Newton의 제 2법칙을 test(실험) 적으로 확인하기로 한다. 실험 원리 물체의 관심을 거슬러 정지해 있는 물체에 속도를 주거나, 운동하고 있는 물체의 속도나 방향을 바꾸려면 그 물체에 힘을 가하지 않으면 안된다는 것을 알았다. 따라서 마찰이 없는 이상적인 조건하에서 물체의 병진운동, 진동, 충돌 등을 과찰할 수 있으며, 이와 관련된 여러 가지 역학법칙 및 보존법칙 등을 확인할 수 있다아
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1N을 이렇게 정하면 질량 2kg인 물체에 1m/s2의 가속도를 생기게 하려면 2N의 힘이 필요하고, 질량 2kg인 물체에 3m/s2의 가속도를 생기게 하려면 6N의 힘이 필요하다.
T = ma
설명
experiment(실험) 목적
질량 m의 활차에 작용하는 일정한 힘 F는 실의 장력에 의하여 주어진다. 이 활차와 질량이 M인 추가 팽팽히 붙어서 움직이므로 같은 크기의 가속을 받는다. 그러나 이 두 물체의 질량이 다를 경우 작용하는 힘은 다르다. 이것을 운동방정식이다.