구심력 측정 리포트

소개글

구심력 측정 보고서 입니다

많은 참고 바랍니다

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험기구
4.실험방법
5.주의사항
6.결과
7. 참고 문헌

본문내용

1.실험목적
구심력에 대해 알고, 구심력에 대한 질량, 속력, 반지름과의 관계를 안다.

2.실험이론
구심력은 일반역학에서 다루는 2차원 운동 중 특별한 경우로 취급되는 등속 원운동과 관련된 내용이다. 일단 구심력이란 구심 가속도를 일으키는 알짜힘이라고 할 수 있다.
그렇다면 구심 가속도란 무엇인가? 구심 가속도를 알기 위해서는 먼저 등속 원운동에 대해 알아야 한다. 등속 원운동이란 일정한 속력으로 원주를 그리며 도는 운동을 뜻한다. 앞에서 언급했듯이 조금 특별한 경우이다. 자칫 잘못생각하면 일정한 속력인데 어떻게 가속도가 존재하느냐고 할 수 있다. 그러나 가속도의 정의에 대해 조금만 고려해 보면 그 문제는 쉽게 풀린다. 가속도는 속도의 변화에 의존한다. 즉 속도는 벡터이기 때문에 가속도가 일어나는 경우는 속도의 크기가 변하는 경우와 방향이 변하는 경우가 있을 수 있다. 속도 변화는 크기와 방향이 결정한다는 것이다. 바로 나중 상황이 등속으로 운동하는 물체에서의 일어나는 경우라고 할 수 있다.
속도 벡터 v는 항상 경로의 접선 방향이고 원형 경로의 반지름에 수직이다. 여기서 등속 원운동에서 가속도 벡터가 경로에 수직하고 항상 원의 중심을 향한다는 것을 알 수 있다. 이런 가속도가 바로 구심 가속도인 것이다. 이 크기는 원의 반지름(r)에 반비례하고 속력의 제곱()에 비례 한다.
먼저 가속도는 물체가 이동한 경로에 항상 수직이라는 것에 주목해야한다. 만약 수직이 아니라면 경로에 평행한 가속도가 생기므로 속도의 변화를 일으키게 된다. 따라서 이미 설정한 상황, 일정한 속력에 위배되게 된다. 따라서 등속 원운동에서 가속도 벡터는 원의 중심을 향하고 경로에 수직한 성분만 가질 수 있다.

참고 자료

대학물리학I(4장 2차원 운동 -4.4등속 원운동 : 72~74p)