원운동과 구심력

소개

일반물리학 실험 예비 보고서입니다.

목차

▷실험 목적
▷실험 원리
▷실험 방법
◎ 실험 기구 및 재료

본문내용

원운동과 구심력
▷실험 목적
◎ 원운동을 하는 물체의 질량, 운동반지름, 그리고 구심력 사이의 관계를 이해한다.
◎ 여러 변수들이 원운동을 하는 물체의 구심력에 미치는 영향을 알아본다.
▷실험 방법

◎ 실험 기구 및 재료
구심력 측정 장치, 초시계, 추, 추걸이, 저울, 줄

(1) 회전반경 r을 변화시키면서 회전주기 측정하기
☞ 물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 중심 O에서 물체까지의 거리(반경 r)를 변화시키면서 회전주기 T를 측정한다.

① 물체의 무게를 잰 후 [그림 3]과 같이 측면 지지대에 매달고 용수철과 줄로 연결한다. 매달린 물체와 중앙 지지대에 있는 도르레를 거쳐 연결된 줄이 수평이 되도록 맞춘다.
② 도르레를 회전대 한쪽 끝에 고정시키고 매달린 물체에 줄이 연결된 추걸이를 도르레를 거쳐서 매단 다.
③ 측면 지지대를 옮겨서 적당한 반지름 r을 선택하고, 추의 질량을 증가시키면서 매달린 물체가 측면 지지대의 표시선과 일치할 때 추와 추걸이의 무게를 잰다. 이 때 연결된 실이 수평이 되도록 도르레 의 높이를 조정해야 한다. 여기서 잰 추와 추걸이의 무게가 물체에 작용하는 구심력이다.
④ 측면 지지대에 매달려 있는 물체가 수직이 되도록 중앙 지지대의 용수철 고정 선반의 높낮이를 조절 하여 오렌지색 지시기 판이 지시기 선반과 일치하도록 조절한다.
⑤ 추걸이와 도르레를 회전대에서 분리한다.
⑥ 회전대를 회전 시키면서 오렌지색 지시기 판이 지시기 선반과 일치할 때 까지 속도를 증가시킨다. 이 때 매달린 물체는 연직이 된 것을 나타내며, 물체가 원하는 반지름을 유지하는 것을 나타낸다.
⑦ 이 속도를 유지하면서 10회 회전시간을 초시계로 잰다.
⑧ 반경(측면 지지대의 위치 r)을 일정한 간격으로 증가시키면서 ④~⑦의 과정을 반복한다.

(2) 구심력의 크기를 변화시키면서 회전주기 측정하기
☞ 물체의 질량과 회전반경을 일정하게 유지시키고 구심력(추의 무게)을 변화시키면서 회전 주기 T를 측정한다.

참고자료

· 없음