원운동과 구심력 실험

소개

원운동과 구심력 실험 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법

본문내용

1. 실험목적
물체가 일정한 반경의 원궤도를 그리며 회전 운동할 때 구심력을 측정한 다음 이론값과 일치하는지 알아보고, 각각의 양들을 변화시켜가면서 구심력을 측정한 다음 관계식을 유도해본다.

2. 이론
원운동은 일정한 속력으로 운동한다고 하더라도 방향이 계속 변화하는 가속운동을 하며, 따라서 속도는 벡터로만 나타낼 수 있다.

<중 략>

3. 실험기구 및 장치
PC, 인터페이스 장치, 파워앰프, A 베이스 및 지지막대, 상단 지지막대, 멀티클램프, 힘센서, 포토게이트, ㄷ클램프, 회전대, 질량추, 수평계, 기름

4. 실험방법
일단 장치를 정해진 대로 설치한 다음 센서들을 잘 연결한다.
한 쪽에는 고정질량을 설치하고 한 쪽에는 유동질량을 설치한다.
힘센서는 아날로그 채널A에 연결하고, 파워앰프는 채널, 포토게이트는 디지털 채널1에 연결하면 설치가 끝난다.
데이터 스튜디오에서 연결한대로 인터페이스를 잡아준다.
세부설정은 신호발생기의 출력설정을 Auto, DC 3V로 하고 출력전압 측정은 빼준다.
힘 : 회전속도를 그래프로 표시하며 실험하도록 설정하며 속도는 를 입력한다.
상수에 r을 0.09를 정의하고 단위는 m로 정의한다.
variables란에서 t를 Time between blocked를 선택해준다

[질문]
(1) 왜 회전속도를 이와 같이 정의했을까?
이렇게 정의하여야 한 바퀴를 회전하는데 걸리는 시간이 측정된다.
홈페이지의 그림을 참고하여 설정을 완료한다.

첫 번째 실험은 구심력 : 속도를 측정한다.
전원을 증가시키면 속도가 변화하므로 구심력과 속도와의 관계를 측정할 수 있다.

[질문]
(1) 어떤 모터나 회전장치가 있을 때 규격은 rpm(분당 회전수)으로 나타낸다. 이때 이 모터는 주어진 전압에 대해 일반적으로 일정한 값은 속도인가 각속도인가?
질문이 이상하지만 우선 rpm의 정의가 분당 회전수임을 고려하면 1분당 회전하는 횟수가 일정한 것으로 1회 회전하는데 걸리는 시간이 일정하다고 환산할 수 있다. 또한 질문에서의 속도가 일정하다는 표현은 원운동에서는 존재할 수 없다.

참고자료

· 없음