원운동과 구심력 실험레포트

목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 실험개요
Ⅲ. 실험방법
Ⅳ. 실험기구

본문내용

Ⅰ. 실험목적
물체가 일정한 반경의 원궤도를 따라 일정한 속도로 회전할때 구심력을 측정하고 이론치와 일치하는가를 알아본다. 또, 각각의 양들을 변화시켜가며 구심력을 측정해보고 관계식을 유도해본다.

Ⅱ. 실험개요
일정한 속력 v로 원궤도를 도는 물체는 등속원운동(uniform circular motion)을 한다고 말한다. 속력은 변하지 않지만 물체는 가속운동을 하고 있다. 이 사실은 속력이 증가하거나 감소한다는 `가속` 이라는 우리의 일상적인 관념 때문에 놀랄만한 것이다. 그러나, 실제로 v 는 벡터이지 스칼라가 아니다. 만약, v 가 방향만 바뀔지라도 그것은 일종의 가속운동이
고 등속원운동에서 일어나는 현상과 같다.

<중 략>

3번 실험에서는 m과 V를 고정시키고 r을 변화시켜서 힘과 반지름의 관계에 대해서 알아보는 실험이었다.
이므로 1번 실험에서는 m, r이 상수이므로 와 의 관계를 알아보는 실험이었다. 이론상 와 는 비례해야 한다.() 위 그래프를 보면 완전히 일차함수는 아니지만 거의 직선개형의 실험값이 나왔다. (직선개형 : x축과 y축의 값이 서로 비례한다는 의미)
2번 실험에서는 r과 V를 고정시켰다. 즉, r과 v를 고정시킨 것이다. 에서 r과 v가 상수이므로 꼴이 된다. 즉 F와 m은 서로 비례한다는 의미이다. 실험값으로 나온 그래프를 보면 20g~50g까지는 그래프가 직선형이다. 그런데 60g에서 이론값보다 F가 작게 나왔다.
3번 실험에서는 m과 V를 고정시켰다. 즉, m과 v를 고정시킨 것이다. 에서 꼴이므로 F와 r은 반비례한다. 위 그래프를 보면 그래프가 완전히는 아니지만 어느 정도 분수함수 꼴로 결과가 나왔다.

참고 자료

UNIVERSITY PHYSICS -YOUNG AND FREEDMAN, Pearson International Edition 12TH EDITION

http://phylab.yonsei.ac.kr/ - 실험내용 1-3. 원운동과 구심력