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구심력 측정

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최초 등록일
2009.04.25
최종 저작일
2008.05
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소개글

원운동하는 물체의 질량, 궤도반지름, 주기와 구심력 사이의 관계를 알아보는 실험.

A+ 맞은 과목 보고서에요 ^^*

목차

1.목적
2.이론
3.실험 방법
-물체의 질량을 고정할시
-회전반지름 r을 고정할시
4.실험 결과
5.분석 및 토의

본문내용

2.이론

마찰 없는 수평대에서 원 주위를 움직이고 있는 줄 끝에 달린 물체를 생각하자. 이 물체에 작용하는 힘 F는 줄의 장력으로 주어지고 힘 F는 물체에 작용하는 알짜힘으로 이것이 바로 등속 원운동을 하게 하는 구심력이다.
이때 구심가속도 이며 뉴턴의 제2법칙에 의해 구심력 이다. 따라서 반지름 r인 원 궤도를 따라 등속 원 운동하는 질량 m인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.

F==

여기에서 는 물체의 속도이고 는 각속도이다().
속도와 주기 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.

따라서 구심력을 주기의 함수로 나타내면 다음과 같다.

1. 실험방법
1.1. 물체의 질량을 고정할시
1.1.1. 물체의 질량M을 측정하여 기록한다.
1.1.2. 구심력 측정 장치를 설치한다.
1.1.3. 회전 중심과 물체 사이의 거리 r을 8cm로 맞춘다.
1.1.4. 물체를 매단 실이 수직이 되도록 조정한다.
1.1.5. 질량 100g의 추를 물체 위에 올린다.
1.1.6. 회전대를 돌려 실이 팽팽하게 한다.
1.1.7. 속력을 일정하게 유지시키면서 Data studio를 이용하여 를 기록하고 그래프를 그린다.
1.1.8. 반지름 r을 각각 11cm, 14cm, 17cm, 20cm로 바꾸어 반복하여 실험한다.

1.2. 회전반지름 r을 고정할시
1.2.1. 물체의 질량M을 측정하여 기록한다.
1.2.2. 구심력 측정 장치를 설치한다.
1.2.3. 회전 중심과 물체 사이의 거리 r을 15cm로 맞춘다.
1.2.4. 물체를 매단 실이 수직이 되도록 조정한다.
1.1.1. 질량 30g의 추를 물체 위에 올린다.
1.1.2. 회전대를 돌려 실이 팽팽하게 한다.
1.1.3. 속력을 일정하게 유지시키면서 Data studio를 이용하여 를 기록하고 그래프를 그린다.
1.1.4. 추의 질량을 60g, 90g, 120g, 150g로 바꾸어 반복하여 실험한다.

1. 실험결과

* 사각블록 질량
* 추의 질량

참고 자료

없음

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