[일물실] 일반물리학실험 '원운동과 구심력' 실험 결과 보고서

소개글

대학교 공과 수업 '일반물리학실험'에서 실험한 '원운동과 구심력' 실험 결과 보고서입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1.실험목적

원운동을 하는 물체의 질량, 운동 반지름, 그리고 구심력 사이의 관계를 알아보고 몇 가지 변수가 원운동을 하는 물체의 구심력에 어떤 영향을 주는가를 알아본다.

2.실험원리

그림 1과 같이 점 O를 중심으로 반지름 r로 등속 원운동을 하는 질량이 m인 물체를 생각해보자.
그림 1에서 와는 각각 점 p와 q에서 물체의 속도이다. 와 의 크기는 v로 같지만 방향은 다르다. 속도의 축과 y축 성분은 다음과 같다.

<중 략>

3.실험기구 및 재료

구심력 측정 장치, 초시계, 추와 추걸이, 저울, 실

4.실험방법

<실험1> 회전 반경 r을 변화시키면서 측정
물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 회전 중심 O에서 물체까지의 거리(반경 r)를 변화시키면서 회전 주기 T를 측정한다.

① 물체의 무게를 잰 후 그림 3과 같이 측면 지지대에 매달고 중앙 지지대의 도르래아래를 거쳐 용수철과 실로 연결한다. 물체가 매달린 실이 측면 지지대의 수직선과 일치할 때 도르래에 연결된 실이 수평이 되는지 확인한다. 수평이 되지 않으면 측면지지대에 매달 린 실의 길이를 조절한다.
② 조임 장치가 있는 도르래를 회전대 끝에 고정시킨다. 추의 질량을 선택하고 추와 추걸이의 무게를 잰다. 물체의 빈 고리에 실을 연결하고 추와 추걸이를 도르래 위를 걸쳐서 매단다.
③ 회전 반지름 r을 선택하여 측면 지지대를 고정시킨다. 매달린 물체가 측면 지지대의 수직 선과 일치하도록 중앙 지지대의 용수철 고정 선반의 높이를 조절한다. 이때 추걸이에 연결 된 실이 수평이 되도록 조임 장치가 있는 도르래의 높이를 조정해야 한다. 이로써 용수철 의 탄성력이 추와 추걸이의 무게와 같아진다.
④ 중앙 지지대의 지시기 선반의 높낮이를 조절하여 지시기 판이 지시기 선반과 일치하도록 조절한다.
⑤ 추걸이와 조임 장치 있는 도르래를 회전대에서 분리한다.

참고 자료

일반 물리학 실험 5판(부산대학교 물리학교재편찬위원회 지음, 청문각, 2019)