가상 실험실: 자유 낙하

자유 낙하 가상 실험실입니다. 전자석에 붙어 있던 강철 구슬이 위치를 조절할 수 있는 두 센서 사이의 수직 눈금을 따라 떨어집니다. 센서는 두 지점 사이의 낙하 시간(시간 모드) 또는 통과 순간의 속도(속도 모드)를 측정하며, 무작위 및 계통 측정 오차를 설정할 수 있습니다.

센서(파란 막대)를 끌어 눈금 위 위치를 바꾸세요. 측정기의 원을 클릭해 시간 또는 속도 모드를 선택하고, 구슬을 붙잡는 전자석을 켜거나 끄거나, 다시 시작을 눌러 구슬을 전자석 위치로 되돌릴 수 있습니다.

오차 $\alpha$는 확률변수로 생성됩니다. 낙하 시간이나 속도를 계산할 때마다 구간 $[-\epsilon, \epsilon]$에서 $\alpha$ 값을 추출하여 장치가 표시하는 값에 더합니다. $\epsilon$은 잡음 진폭입니다. $\alpha$는 계산값을 중심으로 한 가우스 분포의 무작위 오차와 계산값에 더해지는 오프셋인 계통 오차로 구성됩니다.

실제 실험실의 방법을 재현합니다. 시간이나 속도의 직접 측정값으로 중력가속도를 추정하며, 현실적인 측정 오차를 포함해 실험 불확실성과 오차 전파 개념을 다룹니다.

Marco P. M. de Souza