실험 기구 및 재료

트랙, 수레, 포토게이트 계시기, 자, 수평계, 추세트, 추걸이

 

실험 방법 요약

실험 1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동

(1) 사진과 같이 장치를 구성한다.

 실험장치

포토게이트 측정모드 선택

 

측정테이프가 포토게이트를 지나지 않음

측정테이프가 포토게이트를 지남(LED가 켜지고 포토게이트계시기는 시간을 측정함)

(2) 포토게이트 계시기의 측정모드를 GATE로 선택한다. 수레를 출발점에 위치시킨 후 정지상태에서 출발시켜 수레의 측정 테이프가 두 포토게이트를 각각 지나는 시간간격을 측정한다.

(3) 포토게이트2의 위치를 오른쪽으로 이동시키면서 과정을 반복한다.

(4) 두 포토게이트 사이의 거리 $x-x_0$에 대한 $\frac{1}{2} (v^2 - v_0 ^2)$의 그래프를 그리고 기울기로부터 가속도를 구한다.

 활차를 출발시켜 시간차를 측정한다

실험 2. 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정

(1) 포토게이트 계시기의 측정모드를 GATE 로 선택한다. 출발점에서 차를 출발시켜 포토게이트 계시기에 측정된 시간간격을 기록한다.

(2) 가속도를 계산한다.

(3) 위의 과정을 반복한다.

(4) 추의 질량을 증가시키면서 과정을 반복한다.

(선택) 실험 3. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정

(1) 포토게이트 계시기의 측정모드를 GATE 로 선택 한다. 출발점에서 차를 출발시켜 포토게이트 계시기에 측정된 시간간격을 기록한다.

(2) 가속도를 계산한다.

(3) 위의 과정을 반복한다.

(4) 수레의 질량을 증가시키고 과정을 반복한다.

추를 올려 질량을 증가시킨 수레

* 포토게이트 계시기의 사용법은 부록(Gate 모드, 측정시간 기억 기능)을 참고.