중2 Re: 물방울의 낙하속력 계산

[안현정]

Q.

물방울의 낙하 시간을 측정하는 실험

횟수(회)	1	2	3	4	5	평균
30방울이 떨어지는데 걸리는 시간(초)	14.4	16.1	15.0	14.5	15.0	15.0

샬레 바닥에서 뷰렛 끝 부분까지의 거리를 측정하였더니 120cm였다.

A .

1.  물방울의 평균 속력(cm/s)을 계산해 보시오.

▶ [평균속력 = 전체 이동거리 / 전체 걸린시간] 입니다.

(전체 이동거리 구하기)

물방울이 이동한 총 이동거리는 뷰렛부터 샬레까지의 거리인 120cm 입니다.

(전체 걸린시간 구하기)

30방울이 떨어지는데 평균적으로 15.0초가 걸린다고 했습니다.

따라서 1방울이 떨어지는 시간을 구해야 합니다.

[ 30방울 : 15.0초 = 1방울 : X초 ]

따라서 1방울이 떨이지는데는 0.5초가 걸리게 됩니다.

따라서 평균속력은 120cm /0.5초 = 240cm/s 입니다.

2. 물방울의 속력이 일정하게 증가한다고 할 때,

물방울이 샬레에 닿는 순간의 속력(cm/s)은 얼마인가?

▶ 물방울의 경우 뷰렛에서 떨어지기 전에는 속력이 0m/s입니다.

그러나 속력이 점점 증가하여 샬레에 닿는 순간에는 속력이 빠를 것입니다.

속력이 일정하게 변하는 운동의 경우, 평균속력은 다음과 같이 계산이 가능합니다.

[평균속력 = (처음속력 + 나중속력) / 2 ]

위 문제를 통해 평균속력이 240cm/s 임을 알았습니다.

또한 처음속력이 0m/s이므로, 식에 대입하시면 됩니다.

240cm/s  = ( 0cm/s + 나중속력 ) / 2

따라서 나중속력, 즉 샬레에 닿기 직전의 속력은 480cm/s 입니다.