물리실험 구심력

목차

1.실험장치
2.실험목적
3.실험이론
4.실험방법

본문내용

1.실험장치
컴퓨터, 인터페이스 장치, 포토게이트, 측정용 회전대, 스탠드, 멀티클램프, 측정용 회전대(DC모터), 힘 센서, 추(질량 각기 다른), 철사, 파워 앰프

2.실험목적
물체가 일정한 반경의 원 궤도를 따라 일정한 속도로 회전할 때 구심력을 측정하고 이론치와 일치하는가를 알아본다. 각각의 양들을 변화시켜가며 구심력을 측정해보고 관계식을 유도해본다.

3.실험이론
① 구심력 (centripetal force)
아무런 외부힘이 작용하지 않으면 물체는 등속직선운동을 한다. 물체의 운동방향을 바꾸려면 외적인 힘이 필요하다. 운동방향에 수직으로 작용하는 일정한 크기의 외부힘이 작용하면 물체는 등속원운동을 하게 된다. 이렇게 원의 중심방향으로 작용하여 원운동을 유지하는 힘을 구심력이라 한다. 중력, 전자기력, 실의 장력 등이 구심력이 될 수 있다.

<중 략>

① 그림과 같이 장치를 구성한다.  회전대를 A베이스의 중앙에 고정(단자가 바깥쪽으로 향해야함, 회전 중에 움직이지 않도록 단단히 고정)하고 한쪽 끝에는 지지막대(60cm)를 세우고 하단에 ㄷ클램프를 끼우고 포토게이트를 설치하되, 회전대가 돌아갈 때 회전대 하단 한쪽에 설치된 블록(고정 질량 하단 원형막대)이 포토게이트의 센서에 걸리도록 고정한다.
②멀티클램프와 짧은 막대를 이용하여 힘 센서를 상단에 고정하고 유동질량에 철사를 걸고 중앙 도르래를 지나 힘 센서 하단의 회전 고리에 걸어준다. ①~② 과정의 설치는 이미 되어있을 수 있다.
③ 원형 수준기를 회전대 위에 올려놓고 A베이스의 수평조절나사를 이용하여 회전대의 수평을 잘 조절해준다.
④한쪽에는 고정 질량, 한쪽에는 유동질량 50g을 각각 설치하고 회전대의 중심으로부터 9cm 거리가 되도록 한다. 이때, 유동질량의 설치는 위치를 먼저 잡은 상태에서 철사가 팽팽하게 수직이 되도록 힘 센서의 위치를 잘 조절해주면 좀 더 설치가 용이할 것이다.

참고 자료

없음