일반물리학실험 - 원운동과 구심력

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
원운동을 하는 물체의 질량, 운동반지름, 그리고 구심력 사이의 관계를 알아보고 몇 가지 변수가 원운동을 하는 물체의 구심력에 어떤 영향을 주는가를 알아본다.

2. 실험 원리
그림 10-1과 같이 점 를 중심으로 반지름 r로 등속 원운동을 하는 질량이 인 물체를 생각해 보자. 구심력 측정 실험 장치는 그림 10-3과 같다. 그림 10-4에서 보는 바와 같이 중앙 지지대의 도르래와 연결된 실이 수평인 상태에서 물체를 일정한 속도로 회전시키면, 물체에 작용하는 구심력은 실의 장력이 된다. 이 실이 도르래를 통해 용수철과 연결이 되어 있으므로 실의 장력은 용수철의 탄성력과 같다. 따라서 이때의 용수철의 탄성력을 측정하면 구심력을 알 수 있다. 회전대를 정지시키고 그림 10.3과 같이 장치를 하여 회전할 때와 같은 길이로 용수철을 늘어나게 하는 추와 추걸이의 무게()를 측정해서 회전할 때의 용수철의 탄성력, 즉 구심력을 구한다. 이를 식 (10.10)과 함께 식으로 나타내면 다음과 같다.

3. 실험 기구 및 재료
구심력 측정 장치, 초시계, 추와 추걸이, 저울, 실

4. 실험 방법
실험1. 회전반지름 r을 변화시키면서 측정
물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 회전중심 에서 물체까지의 거리(반경 r)를 변화시키면서 회전 주기 를 측정한다.
① 물체의 무게를 잰 후 그림 13.3과 같이 측면 지지대에 매달고 중앙 지지대의 도르래 아래를 거쳐 용수철과 실로 연결한다. 물체가 매달린 실이 측면 지지대의 수직선과 일치할 때 도르래에 연결된 실이 수평이 되는지를 확인한다. 수평이 되지 않으면 측면 지지대에 매달린 실의 길이를 조절한다.

참고 자료

일반물리학실험