[자연과학] 일반물리학 실험 - 포사체 운동
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[자연과학] 일반물리학 실험 - 포사체 운동
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설명
다. 이것은 공중으로 비스듬하게 던진 입자가 가지는 2차원의 운동이다.
수평방향의 도달거리 R를 구하여보면 먼저 y를 0으로 놓는다.
만약 자유낙하운동인 경우 다음식이 성립한다. 그리고,가 45이때 최대값이된다
수평 도달거리는
(8)
수직 도달높이는 (1)식에서 가 0이 되는 높이가 된다
(9)
그리고, 발사지점 보다 더 낮은 높이에 도달하때는 발사지점과 낮하지점의 높이차를 측정(measurement)해서 (5)식의 y값를 음의 값으로 해서 대입하면
(10)
또위의 포사체운동에서는 운동에너지보존이 성립한다. 그리고, 각방향에 대한 운동은 서로 독립적인 것이다.
(4)
t를 소거한 x 와 y의 함수는 다음과 같이된다
(5)
이식을 x,y 좌 표상에서의 포사체 궤도방정식 이라한다. 여기서 수평ingredient(x축)은 초기값을 그대로 유지하고, 수직ingredient(y축)은 자유낙하운동에서와 같이 변한다. 이것은 높이가 0이되는지점 즉 발사높이로 되돌아오는 지점이다.
실험결과/물리
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1. test(실험) 방법 및 목적, 理論
1)목적
중력을 받아 포물선 운동하는 포사체의 운동을 이해하고, 위치에너지와 온동에너지의 보존을 이해한다. 각각의 ingredient은
(1)
이다.
2)理論
그림.1 중력의 effect(영향) 을 받는 물체의 운동
일정한 가속도를 가지고 평면내에서 운동하는 예의 하나가 포사체가 운동이다. 이운동에서의 공기의 저항은 무시할수 있다고 가정한다. 그러면
(6)
가되고, 두 개의 해는
x〓 0, (7)
가된다 수평도달거리는 R이고, 를 제외한 모든값이 상수이다.
포사체운동은 수직(y축)으로 일정한 가속도 g의 운동을하고, 수평(x축)으로 등속운동 즉, 가속도가 0인 운동을 한다.
임의의 순간에서의 합성된 속도 벡터는
(2)
이된다 이 때 두 ingredient이 이루는 각은
(3)
가 된다 임의의 시간에서 각좌표의 위치는 다음과 같이 주어진다.