[일반물리학 실험] 자유낙하에 의한 중력가속도 측정 실험

일반물리학 실험 : 자유낙하에 의한 중력가속도 측정 실험보고서

 

실험제목

자유낙하에 의한 중력 가속도 측정 실험

 

실험목표

영상분석시스템을 이용하여 자유낙하 하는 물체의 운동에 대해 중력 가속도를 측정한다.

 

실험결과

(1) 측정치

	1회	2회	3회	4회	5회
T-X그래프의 추세식 (R² 값 포함)	y = 487.6(t²) + 3.4977t + 1.2124 R² = 0.9999	y = 476.71(t²) + 3.217t + 0.5822 R² = 0.9999	y = 486.41(t²) + 17.937t + 0.5219 R² = 1	y = 487.76(t²) - 5.7468t + 0.489 R² = 1	y = 478.31(t²) + 4.0058t + 0.2939 R² = 0.9999
중력가속도 (g’) (cm/s²)	975.2	953.42	972.82	975.52	956.62

 

-평균 (g’) = 966.716 (cm/s²)

-표준오차 (σm) = 4.8519

-상대오차 | 1-g’/g | * 100 = 1.3555 (%)

-중력가속도(g’ ± σm) = 966.716 ± 4.8519 (cm/s²)

 

(2) T-X 그래프

 

 

실험결과의 분석

쇠 공의 중력 가속도를 측정하여 이론적 중력 가속도 값인 980 (cm/s²)과 비교해본 결과 실험결과 중 1회와 4회 실험이 각각 975.2와 975.52로 가장 참 값과 근접하게 측정되었다.

 

반대로 가장 오차율이 큰 실험결과로는 2회와 5회 실험이었는데 이는 실험 장치가 다소 기울어져 있었던 문제로 인한 결과로 보인다. 다만, 전체적으로 총 다섯번의 실험 측정치가 이론값보다 작게 측정된 것으로 보아 공기의 저항이 가장 큰 원인으로 작용한 것으로 보인다.

 

측정치의 오차율을 줄이기 위해서 실험 장치의 평형 상태를 확인하고 쇠 공의 크기를 조금 줄이는 등 공기와의 마찰을 줄여야 할 필요성이 있다.