원운동과 구심력 실험 보고서

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 기구 및 재료
4.실험 방법
5.측정 값
6.실험 결과

본문내용

1. 실험 목적
등속 원운동(Uniform Circular Motion)을 하는 물체의 질량, 속력 및 회전 반경과 구심력(Centripetal Force)의 관계를 이해하고, 각 물리량의 변화에 따른 구심력을 측정하여 이론을 확인한다.

2.실험 원리
등속 원운동(uniform circular motion)이란 일정한 속력으로 원형 경로를 따라 이동하는 운동을 말한다. 이와 같은 운동 을 하는 물체는 진행 방향이 아닌 진행 경로에 수직 방향 으로 가속한다. 즉 등속 원운동의 가속 성분은 항상 원형 경로의 중심을 향한다. 그 결과 속력의 변화가 없이 속도의 방향이 지속적으로 바뀐다. 원형 경로를 일정한 속력으로 이동하는 물체의 운동에서, 물체의 지정된 시간 동안의 속도에 관한 식을 쓰면 왼쪽과 같고, 가속도의 크기는 같다. 또한 물체의 순간 가속도는 로 정의된다. 위 식을 일반화 하면 가속도의 크기는 다음과 같이 표현된다. 등속 원운동에서 가속도의 방향은 속도의 방향에 수직이며 원의 중심을 향한다. 물체가 원형 경로를 한 바퀴 회전하는데 걸리는 시간, 즉 회전 주기(period) ܶT를 사용하여 구심 가속도를 표현할 수도 있다. 물체는 시간 ܶT동안 원주 2πr의 거리를 이동하므로, 물체의 속력은 다음과 같고, 이 식을 가속도 공식에 대입하면 와 같다.

참고 자료

없음