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분야
hwp2. 탄도 궤도 이론
3. 탄도 궤도 실험
4. 미션: 컵에 공 넣기
예비 보고서: 핵심물리학 [3.5 발사체 운동]에 관한 내용을 이해하고 정리한다.
발사체 운동의 두 가정
(1) 중력의 크기나 방향의 변화를 무시(=지구 곡률 무시, 지구 반지름보다 작은 변위에서 유효)
(2) 공기 저항 무시(무시 가능 : 작고 밀도가 큰 발사체, 무시 불가능 : 질량 대 표면적의 비율이 큰 발사체는 공기 저항이 운동을 바꿀 수 있음)
발사체의 운동 표기(일정한 중력 가속도 운동)
- y축 수직 방향, x 축 수평 방향
- ax=0, ay=-g, 가속도 성분은 중력 가속도 하나뿐, 가속도의 크기 g 양수, 아래 방향 음이라 택할 때 발사체 운동을 x 성분과 y 성분으로 표기
vx=vx0 x=x0+vx0t
vy=vy0-gt
-> 발사체 운동은 서로 독립인 두 운동으로 이루어짐. (수평 운동 : 등속도 운동 , 수직 운동 : 등가속도 운동)
발사체 궤적
- 발사체의 높이 y를 수평 위치 x의 함수로 표기
- 원점에서 수평 각도 , 처음 속력 로 발사한 발사체의 궤적를 식으로 나타날 때 y가 x의 이차 함수이므로 궤적은 포물선
발사체 수평 도달 거리
- 위의 식에 y=0 대입 시 지면에서 발사한 발사체가 다시 지면으로 돌아오는 거리 얻음. (출발 높이와 도달 높이가 같아야 식 적용 가능)
- 최대 수평 도달 거리는 위의 식에서 일 때, 즉 일 때이다.
- 도달 거리는 양쪽의 각에 대해 수평 도달 거리는 같다.
- 수평 운동과 수직 운동은 독립적이고, 수직 운동으로부터 발사각이 더 높은 궤적일수록 더 비행시간이 오래 걸린다.
- 한 쌍의 궤적의 수평 거리는 똑같더라도 더 낮은 궤적의 수평 속도 성분이 더 크므로 더 낮은 궤적의 소요시간이 더 짧다.
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