[물리실험보고서]구심력측정

소개

구심력 측정에 대한 실험 보고서 입니다.

목차

결과 보고서
1. 이론
① 구심 가속도
② 구 심 력

2. 실험결과
A. 원궤도의 반지름이 달라질 때
B. 구심력이 변할 때
C. 물체의 질량 M이 변할 때

< 분석 및 토의 >
① 반지름이 커지면 회전 주기는 어떻게 변하는가?
② 원운동하는 물체의 궤도 반지름과 질량이 일정할 때 주기가 증가하면 구심력은 어떻게 달라지는가?
③ 물체의 질량이 증가하면 구심력은 어떻게 달라지는가?

3. 토론

본문내용

1. 이론

① 구심 가속도
등속 원운동에서는 속력이 일정하여도 운동 방향이
계속 변하므로 벡터v가 변하는 가속도를 갖는다.
등속 원운동에서의 가속도는 항상 중심을 향하므로
구심가속도 (centripetal acceleration)라고 한다.

구심 가속도 a는 원의 중심을 향하고 그 크기는 다음과 같다.

② 구 심 력
등속 원운동하는 물체는 그 속력이 일정하여도 원운동의 중심을 향하는 가속도가 필요하므로 그 가속도를 생기게 하는 힘이 물체에 작용하지 않으면 안 된다. 이 힘을 구심력(centripetal force)이라 한다.
물체가 원운동을 계속하려면 구심력이 작용해야하며 구심력은 물체의 속도의 방향만을 바꾸어 줄 뿐 속도의 크기는 변화시키지 못한다.

구심력의 방향은 가속도의 방향, 즉 원의 중심 방향이고, 반지름 r인 원궤도를 도는 질량 m인 물체에 작용하는 구심력 F는 다음과 같다.

일정한 크기의 힘이 항상 운동 방향에 수직한 방향으로 작용하면 이 힘이 구심력이 되어 물체는 등속 원운동을 한다.
구심력의 방향은 항상 변하므로 크기는 일정하여도 힘은 일정한 것이 아니다.

2. 실험결과
A. 원궤도의 반지름이 달라질 때

참고자료

· 일반물리학 실험 / 최석호 및 7인 공저 / 형설출판사
· 일반물리학 / 이영재 외 9인 / 형설출판사