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Title [Chloe Kim] physics - gravity
unit 1 1
Author cel*** Date Posted 2023-09-15 오전 8:50:44

학교에서 나눠준 실험이 3개의 공을 같은 위치에서 떨어뜨리는 실험이였는데요!

제 가설은 if we drop 3 balls with different mass at the same height, then the ball with the greatest mass will drop the fastest due to greater velocity. 


그러면 실험해서 나온 떨어트린 거리, 즉 distance = displacement, 떨어트린 time 만 이용해서 velocity를 구하면 되는건가요? 그러면 구할 때 inital velocity는 0이고 acceleration은 distance가 너무 짧으니까 영향을 끼치니까 negligible하다고 가정하면 change in y = inital velocity x time + 1/2 x a x time^2 식을 쓰면 되는게 맞나요?


그리고 제 결론이 제 가정을 반박해야하는지 찬성해야 하는지도 잘 모르겠어요ㅜㅜ

2023-09-15 오후 5:15:57

안녕하세요!

 

원래 수업게시판은 강의내용에 대한 질문을 답변해주는 곳이지만 이왕 질문주셨으니 이번엔 답변드리도록 하겠습니다!

 

결론부터 말씀드리면, 학생의 가설과 다르게 공의 mass와 상관없이 똑같은 높이에서 떨어트리게 되면 전부 같은 속도로 떨어지게 됩니다

 

Free fall 할 때에는 모든 물체는 9.8m/s^2의 acceleration으로 떨어지게 됩니다. (same acceleration, a=-9.8m/s^2)

전부 같은 높이에서 떨어지므로 vertical displacement 또한 같을거구요 (same Δy)

공을 "drop"하게 되면 initial velocity는 전부 0입니다. (v0=0)

따라서 v^2=v0^2+2aΔy에 plug in하게 되면 v^2=2*g*Δy가 되기 때문에 3개의 공 모두 final velocity가 v=sqrt(2*g*Δy)로 같습니다.

 

Real life에서 무거운 물체가 더 빨리 떨어지는 이유는 air resistance가 적기 때문입니다.

Vacuum 상태에서 깃털과 볼링공을 떨어트리게 되면 상상과 다르게 두 물체가 동시에 바닥에 도달하게 됩니다.

 

궁금하시면 아래 영상 참고하세요!

https://www.youtube.com/watch?v=E43-CfukEgs

 

-클로이쌤-

 

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