일반물리실험- Borda 진자를 이용한 중력 가속도 측정

소개글

일반물리실험- Borda 진자를 이용한 중력 가속도 측정

목차

제목
1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

실험2) Borda 진자를 이용한 중력 가속도 측정
1. 실험 목적
Borda 진자의 주기와 길이를 측정하여 중력 가속도 g값을 구한다.
2. 실험 원리
1) 질점의 단진자 운동
질량이 없는 줄의 끝에 달려 있는 질점으로 이루어져 있는 이상적인 계에서 [그림6-1]과 같이 길이가 L이고 진자추의 질이 m인 단진자에서 최저점에서 원호를 따라 움직이는 진자의 변위 s는
이고 여기서 θ는 실이 연직과 이루는 각도 ( 라디안으로 나타냄 ) 이다. 원호에 대한 접선방향을 따라 추에 작용하는 알짜 힘은 무게의 접선성분과 같다. 그러므로 이 방향을 따라서 뉴턴의 제2법칙을 적용하면
이다. ‘’의 부호는 s가 원호를 따라서 올라가는 방향으로 정의되었기 때문에 나타나고 물리적 의미는 무게의 성분이 복원력으로서 작용함을 뜻한다.
이방정식은 분명히 SHM의 형태가 아니다. 그러나 가 작으면 sinθ는 라디안으로 표시한 θ와 거의 같다. 로 나타낼 수 있기 때문에
와 를 위의 식에 대입하면 다음 식을 얻는다.
이식에서 가 작아지면 근사적으로 일정한 각진동수 는 다음과 같이 가 되고 이를 통해 단조화운동하는 것을 알 수 있고 따라서 주기 T는 이 된다. 그러므로 주기 T와 끈의 길이 L을 아면 중력 가속도 g를 구할 수 있다.

참고 자료

일반물리학실험/ 주)북스힐/ p.71~74