[실험] 구심력측정실험

목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 실험이론
Ⅲ. 실험기기 및 장치
Ⅲ. 실험기기 및 장치

본문내용

실험12. 구심력의 측정
Ⅰ. 실험목적
일정한 각속도로 원운동하는 물체에 작용하는 구심력 측정 방법을 익힌다.

Ⅱ. 실험이론
<기본지식>
1. 원운동
원운동에서 가장 중요한 개념은 물체가 등속원운동을 하더라도 가속된다는 사실이다. 가속도는 속도가 변하는 것이다. 등속원 운동할 때 순간속도 벡터의 크기는 일정하지만 방향이 바뀌어서 결구 벡터가 변한 셈이므로 가속된다.
원의 중심으로 향하는 가속도를 구심가속도라고 부르며, 입자를 원궤도로 묶어 두는 힘을 구심력이라고 부른다. 구심력은 새로운 종류의 힘이 아니라 원운동에서 나타나는 힘이다. 예컨대 태양 주위의 궤도에 지구를 묶어 두는 구심력은 중력이고, 회전판위에 물체를 떨어지지 않게 하는 구심력은 쓸림힘이다.
회전틀 위에 서면 원 밖으로 밀어내는 힘을 느낄 것이다. 이 힘을 흔히 "원심력"이라고 부른다. 그러나 원심력은 관성 때문에 생긴 "겉보기"힘이다. Newton 의 제 1법칙에 의하면 회전틀 위에서도 직선으로 운동하려는 관성이 존재하여 마치 어떤 힘이 밀어내는 것처럼 느끼게 된다. 그러나 실제로는 어떤 힘도 없다. 또한 자동차를 가속시킬 때도 이와 비슷한 경험을 하게 된다. 이 때 좌석 뒤쪽으로 미는 것같이 느끼지만 운전자를 뒤로 미는 힘은 존재하지 않는다. 좌석이 가속되기 때문에 원래의 관성에 원운동에서 가장 중요한 개념은 물체따라 마치 뒤로 미는 느낌을 받을 뿐이다. 즉, 운전자는 원래의 상태로 있고 자동차가 가속되기 때문이다. 가속계의 관측자는 항상 "겉보기"힘을 느끼게 된다. 로켓을 발사할 때 우주비행사가 높은 가속도로 인한 "겉보기" 힘을 느끼듯이 겉보기 효과는 물론 실제로 존재한다.

참고자료

· 없음