2022년 전남대학교 일반물리실험1 실험 5. 원심력 결과보고서 [A+]

소개

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목차

1. 회전속도 측정하기
2. 직선 경사로와 원심력
3. 곡선 경사로와 원심력
4. 마찰력 측정하기
5. 실험 중 떠오른 의문들을 적어보고, 조원들과 함께 해결해보라.

본문내용

1. 회전속도 측정하기
(1) 관성실험장치의 회전 방향을 설정한 후, 속도조절기를 천천히 돌려 일정한 회전속도를 얻는다. 이 회전속도를 정확하게 측정하는 방법을 고안해보라. 포토게이트와 디지털 타이머를 사용가능하다.
관성실험장치 끝에 종이를 붙이고 포토게이트가 서로 마주보도록 설치하여 포토 게이트 A와 B를 지나는 시간을 측정했다.
임의의 속도에서 0.67초가 걸렸다.

(2) 측정한 회전속도를 다음의 단위로 각각 나타내보라.
초당 회전수: rev/sec = 1rev / 0.67s = 1.5 rev/s
각속도: rad/sec = 1.5rev /s = 4.68 rad/s

2. 직선 경사로와 원심력
(1) 아래와 같이 직선 경사로 위에 쇠구슬 1개를 올려놓는다. 회전속도를 점점 크게 하면, 쇠구슬이 어떻게 움직일지 예측해보라. 쇠구슬이 경사면의 중간 부분에서 머무르도록 할 수 있을까?
구슬이 운동하기 전에는 마찰력이 정지마찰력계수 x 수직항력
구슬이 운동할때는 마찰력이 운동 마찰력계수 x 수직항력이다.
정지마찰력계수 > 운동마찰력계수이므로 한번 운동하기 시작했다면 멈출수 없다.

(2) 실제로 실험을 하여 위의 예측이 맞는지 확인해보라. 왜 이런 결과가 나오는지 설명해보라.
위의 예측이 맞았다. (1)에선 정지마찰력과 운동마찰력을 고려하여 생각해 보았지만 이번엔 원심력을 기준으로 생각해 보겠다. 각도가 같으므로 수직항력은 변화하지 않는다. 하지만 회전속도가 차츰 증가함에 따라 원심력이 증가하므로 중간에 멈출 수 없다.

참고자료

· 없음