구심력측정 실험

소개

구심력측정 실험 내용입니다. 올A+ 에 빛나는 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
(1) 등속 원운동
(2) 원운동에 필요한 힘
(3) 복원력(탄성력)
3. 실험 기구 및 장치
4 . 실험 방법
(1) 용수철의 탄성 계수 ()측정
(2) 구심력 측정
* 주의 사항
5 . 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 물체가 용수철에 의해 등속 원운동할 때에 물체의 질량, 궤도 반지름 및 주기를 측정하여
구심력을 구하고, 용수철의 복원력과의 관계도 알아본다.
2. 이론
(1) 등속 원운동 기초물리학, 5장 중 1~2절. 원운동. p.78~84
- 구심 가속도(centripetal acceleration) : =
- 진동수(frequency) :
- 각속도(angular velocity) :
- 각 진동수(angular frequency) : ω = 2πf
위의 식들을 조합하면 각속도로 구심 가속도를 표현 할 수 있다.
(2) 원운동에 필요한 힘
일정한 속력 v로 원운동을 하는 질량 m인 물체는 순간 속도의 방향이 끊임없이 변하고,
뉴턴의 제 2법칙에 따라 이 물체에 가해지는 알짜 힘은 관찰되는 가속도와 같은 방향으로
작용한다. 이 알짜 힘은 원의 중심을 향하기 때문에 구심력이라 한다. 그 크기는
(3) 복원력(탄성력) physlab.snu.ac.kr/newphyslab/lab/exp3.htm
고체 상태의 물체들은 정도의 차이는 있으나 모두 잡아당기거나 눌러서 변형을 가해 주면
원상태로 복원하려는 힘이 나타나게 된다. 특히, 이 변형의 정도가 작을 때에는 이 힘이 변
형의 크기에 비례한다. 물체가 지닌 이러한 성질을 탄성(elasticity), 그 힘을 탄성력 또는
복원력(restoring force)이라 한다. 이 탄성에 의한 변형을 쉽게 관찰할 수 있는 것이 용수
철이다. 용수철을 늘어나지 않는 상태에서 길이 x만큼 늘어나게 하거나 줄어들게 하면 이
때 생기는 복원력 F는 길이 x에 비례하여
F = - kx
의 형태로 표시된다. 여기서 - 부호는 복원력이 변위 x와 반대 방향으로 나타남을 의미한
다. 이 비례관계를 후크의 법칙 (Hooke`s law)이라 하고, 이 때 그 비례상수 k를 힘의 상
수(force constant) 혹은 용수철 상수(spring constant)라 한다.

참고자료

· [1] 기초물리학 교재 편찬 위원회. 기초 물리학. (주) 북스힐. 2002
· [2] physlab.snu.ac.kr/newphyslab/lab/exp3.htm