[일반물리학실험] 회전운동에 의한 구심력의 측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 주의 사항
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 일정한 각속력으로 원 운동하는 물체에 작용하는 구심력을 측정하여, 이 힘의 크기가 회전반경과 회전속도와 어떤 관계인지 알아본다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 소개
질량 m인 물체가 반경 r인 원주상에서 일정한 속력 v로 원운동하는 것을 등속원운동이라 한다, 이 경우 가속도 벡터 a는 v ^{2} /r의 크기를 갖고 항상 원의 중심에서 원주를 향한다. 그리고 속도 벡터 v의 방향은 연속적으로 변화하난 그 크기는 변화하지 않는다. 그러므로 질량 m인 물체가 반경 r인 원주상을 속력 v(각속도 w)로 등속원운동을 하려면 회전 지름상에 있고 중심의 안쪽으로 향하는 힘 F가 필요하다. 이 힘을 구심력이라 하며

F=ma= {mv ^{2}} over {r}과 같이 표시한다. 물체가 반경 r인 원주상을 각속도 w로 원운동하고 있다면, 물체의 접선속도는

v=rw이므로, 식 (2)를 식 (1)에 대입하묜, 구심력은 F=mrw ^{2}이 된다.

참고 자료

강원대학교 물리실험 교재편찬회, 북스힐, 일반물리학실험