일반물리실험1 실험5 원심력 결과레포트

소개

전남대학교 공과대학
일반물리실험1 2017
예비보고서 내용 포함
성적A+

목차

1.실험목적과 이론

2.실험과정 및 결과
➀회전속도 측정하기
➁직선 경사로와 원심력

3. 곡선 경사로와 원심력

4. 마찰력 측정하기

5.결론 및 토론

본문내용

1. 실험목적과 이론

*실험목적: 원심력이 생기는 이유와 원심력의 크기를 결정하는 요소를 이해한다.

*준비물: 관성실험 set(회전원판, 경사로, 쇠구슬 2종), 지우개 1개, 포토게이트 2개 1조, 디지털 타이머 1개

예비 보고서:
-2초에 3바퀴 회전하는 물체의 각속도는 얼마인가?
6πr/2 rad/sec =9.42rad/sec
- 핵심물리학 3.6을 참조하여 원심력(또는 구심력)에 대한 부분을 이해하고 정리한다.
원심력은 원운동을 하고 있는 물체에 나타나는 관성력으로, 구심력과 크기는 같고 방향은 반대이다. 원심력은 원의 중심에서 멀어지려는 방향으로 작용한다. 구심력은 원운동하는 물체에서 원의 중심방향으로 작용하는 일정‘한 크기의 힘으로 물체의 운동방향에 수직으로 작용한다.

<중 략>

(2) 실제로 실험을 하여 위의 예측이 맞는지 확인해보라. 쇠구슬이 왜 이렇게 움직일 수 밖에 없는지 설명해보라.

예상과 달리 실제 실험한 결과 쇠구슬은 중간 부분에 위치할 수 없었고, 가장 아래부분에 있거나 일정 회전속도 이상일 때 윗부분에 위치하였다. 쇠구슬은 중력에 의해 아래로 내려가려고 하는데 직선 경로상에는 각이 일정하므로 중력의 분력이 일정하고 회전 속도가 점점 커질 시 원심력도 점점 커지고 쇠구슬의 일정한 중력의 분력보다 커질 시 중간 부분에 위치할 수 없고 바깥쪽으로 밀려나가 위에 위치하는 것 같다.

(3) 쇠구슬이 원의 바깥쪽으로 밀려나가기 시작하는 순간의 각속도를 측정하고 이론적인 예측과 맞는지 확인하라.

밀려나가기 시작하는 순간의 각속도에서 반 바퀴 도는데 걸린 시간이 0.305초였고 한 바퀴는 0.710초이다. 그러므로 8.85 rad/sec이다. 이론상으로 밀려나가기 위해서는 중력의 분력을 이겨내야 하기 때문에 그 순간은 중력의 분력과 원심력의 분력이 같아졌을 순간이다. =tanθ*g*r (여기서 g는 중력가속도 9.8㎡/s이고 θ=13도 r=2cm=0.02m이다.)
이를 대입하여 계산해보면..

<중 략>

참고자료

· 없음