부산대학교 일반물리학실험(I) 원운동과 구심력 A+

소개

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목차

I. 실험 목적

II. 실험 원리

III. 실험 기구 및 재료

IV. 실험 방법

V. 측정값
1. 실험1
2. 실험2

VI. 실험 결과
1. 표1의 측정값으로부터 구한 구심력
2. 표2의 측정값으로부터 구한 구심력

VII. 결과에 대한 논의

VIII. 결론

본문내용

실험 목적
물체가 등속 원운동을 하도록 실험 장치를 구성하고 그 물체의 움직임을 관찰하여 구심력을 구한다.

실험 원리
1. 회전이 균일한 경우 다른 외력이 없을 때 물체가 등속 원운동을 할 때의 가속도, 즉 구심가속도는
a _{c} = {v ^{2}} over {r}이다. 물체가 원운동을 하기 때문에 v= {2 pi r} over {T}이다 할 수 있고, 이때 T (주기)는 물체가 원운동을 한 바퀴 할 때에 걸리는 시간, r은 원운동을 하는 물체의 중심에서부터 거리이다.

2. 뉴턴 제2법칙 를 이용하여 등속 원운동 하는 물체에 작용하는 힘을 구하면..

<중 략>

실험 기구 및 재료
100원 동전 4개, 신형 10원 동전 1개, 실, 테이프, 최소 눈금이 1mm인 줄자, 촬영도구, 원통 형태의 볼펜 (대롱)

실험 방법
1. 볼펜을 분해하여 위아래가 뚫린 원통에 실을 위아래로 통과시켜 실험 장치를 만든다.
2. 위쪽에는 10원 신형 동전을 테이프를 이용하여 실과 연결하고, 아래쪽에는 같은 방식으로 100원 동전 2개를 연결한다.
3. r의 길이를 변화시키며 실험 1을 진행한다. 이때 r의 변화가 최소한으로 되도록 대롱 아래쪽 밑 1cm 정도에 테이프로 표시를 해놓고 대롱과 표시된 부분의 높이 차이가 일정하게 되도록 실험을 한다.
4. 물체를 돌리면서 시간 측정이 어려워, 영상을 촬영하고 이 영상에서 10원 동전이 20바퀴 돌아간 시간을 구하여 표1를 작성한다.
5. r을 30cm로 고정하고 대롱 아래쪽에 달린 동전의 개수, 즉 M의 질량을 바꿔가며 실험 2를 진행한다.

참고자료

· 일반물리학실험 강의 11주차, https://plato.pusan.ac.kr/course/view.php?id=87616
· 대학물리학, 4판 2쇄, Randall D. Knight, 청문각, 2020년