포물선 운동 실험실 | 물리 실험실

✋ 발사 전에 대포를 끌면 발사 각도가 바뀌어요. 이전 궤적은 최대 6개까지 남아 비교할 수 있어요. (스페이스바: 발사/일시정지)

시간 t

0.00 s

수평 거리 x

0.0 m

높이 y

0.0 m

속력 v

0.0 m/s

수평 속도 v_x

0.0 m/s

수직 속도 v_y

0.0 m/s

이론값 vs 측정값

이론값은 공기 저항이 없다고 보고 계산한 값이에요. 공기 저항을 켜면 측정값이 얼마나 달라지는지 보세요.

#	v₀(m/s)	θ(°)	h₀(m)	g(m/s²)	공기저항 k	체공 시간(s)	최고 높이(m)	도달 거리(m)	이론 거리*(m)

아직 기록이 없어요. 각도를 바꿔 가며 여러 번 발사해 보세요.

* 공기 저항이 없을 때의 이론 도달 거리

발사 속력 v₀20.0 m/s

발사 각도 θ45°

발사 높이 h₀0.0 m

중력 가속도 g9.80 m/s²

공기 저항 계수 k (1/m)0.000

포물선 운동은 두 방향의 운동으로 나눠서 생각할 수 있어요. 수평 방향으로는 힘이 없어서 속도가 일정해요.

v_x = v₀cosθ (일정)

수직 방향으로는 중력 때문에 일정하게 가속돼요. 최고점에서 v_y = 0이에요.

v_y = v₀sinθ − gt

같은 높이로 떨어질 때(h₀ = 0) 도달 거리와 최고 높이는 다음과 같아요.

R = v₀²sin2θ / g · H = v₀²sin²θ / 2g

탐구 1 속력을 고정하고 15°, 30°, 45°, 60°, 75°로 발사해 보세요. 도달 거리가 가장 먼 각도는? 30°와 60°는 어떤 관계인가요?
탐구 2 0.25초 간격 점을 보세요. 가로 간격은 어떻고, 세로 간격은 어떻게 변하나요? 이것이 두 방향의 운동에 대해 무엇을 알려 주나요?
탐구 3 발사 높이를 20 m로 올리고 다시 각도를 바꿔 보세요. 가장 멀리 가는 각도가 여전히 45°인가요?
탐구 4 공기 저항을 켜고 같은 실험을 해 보세요. 궤적이 좌우 대칭인가요? 최적 각도는 어떻게 바뀌나요?