[일반물리실험1] A+ 원심력 결과보고서

소개

전남대학교 공과대학, 2021 일반물리실험1, A+

목차

1)실험목적
2)실험이론
3)실험준비물
4)사전 준비(토의)
5)실험 과정
6)실험결과
7)토론

본문내용

●실험 목적
원심력이 생기는 이유와 원심력의 크기를 결정하는 요소를 이해한다.

●실험 이론
-구심력: 물체의 원운동에서 궤도의 중심 방향으로 작용하는 힘, 물체의 경로를 바꾸는 역할을 한다.
운동 궤도의 반지름 r, 물체 질량 m, 물체 속력 v, 물체의 각속도 w일 때, 등속원운동을 하는 물체의 구심력 크기 F는 다음과 같다. F=(mv^2)/r=mrw^2
-원심력: 원운동 하는 물체와 같은 가속 좌표계에서 관측할 수 있는 관성력이다. 관성력은 좌표계의 가속도의 반대 방향으로, 가속도의 크기에 비례하는 가상의 힘이다. 따라서 원심력의 경우 구심력과 크기가 같고 방향이 반대이다.
-경사로에서의 등속 원운동(마찰이 없다고 가정 시)

●실험 준비물
관성실험 set(회전원판, 경사로, 쇠구슬), 지우개 1개, 포토게이트

●사전 준비(토의)
1) 장치의 진동에 의해 포토게이트의 위치가 변동되거나 측정값에 영향을 주는 상황을 대비해 테이프로 포토게이트를 실험 장치에 고정한다.
2) 각속도를 구하는데 사용할 물체의 회전 반경을 측정할 때, 왼쪽 그림의 녹색 직선을 측정해야 하지만 주어진 도구로는 파란 점선처럼 측정할 가능성이 있다. 따라서 실을 이용해 원의 중심과 포토게이트 센서 사이를 이은 후, 계측도구를 실에 밀착해 도구가 원의 반경을 측정하도록 방향을 잡는다. (*이 방법으로 측정한 원의 반경은 17cm)
3)센서를 지나기 전에 크게 가속되어 측정결과를 왜곡할 수도 있으니 속도조절 나사를 아주 천천히 돌린다.
4)관측자는 쇠구슬과 다른 좌표게에 있어 관측할 수 없으니 보고서에 원심력은 기술하지 않겠다.

●실험 과정
1. 센서를 이용한 회전속도 측정
1)원판 바깥에 사진처럼 포토게이트를 한 개 설치하고 판 중심으로부터 센서까지의 거리 r을 측정한다.
2)공기 저항에 심하게 흔들리지 않도록 여러 번 접고 테이프로 감싼 종이를 일부분이 원판 바깥으로 나오도록 원판에 부착한다.

참고자료

· 없음