구심력측정 실험보고서

소개

물리실험 - 구심력측정 실험보고서

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의

본문내용

▶ 실험제목 : 구심력 측정

▶ 실험목적 : 원운동하는 물체의 질량, 궤도반지름, 주기와 구심력 사이의 관계를 안다.

▶ 실험이론
마찰이 없는 수평대에서 원 주위를 움직이고 있는 줄 끝에 달린 물체를 생각할 때, 이 물체에 작용하는 힘 F는 줄의 장력으로 주어지고 힘 F는 물체에 작용하는 알짜힘으로 이것이 바로 등속 원운동을 하게 하는 구심력이다.
이 때 구심가속도 이며 뉴턴의 제2법칙에 의해 구심력 이다. 따라서 반지름 r인 원궤도를 따라 등속 원운동하는 질량 m인 물체가 받는 구심력은 이다. (는 물체의 속도이고 는 각속도이다. ()
속도와 주기 사이에는 와 같은 관계가 성립하므로, 구심력을 주기에 관한 함수로 나타내면 이 된다.

중략..
실험에서 오차를 발생시킨 요인으로는, 우선 마찰의 무시를 들 수 있다. 구심력 측정 장치와 회전 장치 등에서 등속 원 운동 시 발생하는 마찰력을 측정할 수 없었고, 마찰력의 값을 제외하지 않은 실험값을 식에 대입하여 결과를 구했으므로, 약간의 오차는 발생할 수밖에 없게 된다.
다른 요인으로는 실험 기구의 부정확성을 들 수 있다. 즉, 용수철의 값이 일정했는가의 문제인데, 실험을 하는 과정에서 용수철의 길이가 일정하게 유지되었는지도 잘 알 수 없고, 용수철 상수의 값을 측정할 수 있는 실험도 하지 않았으므로 그로 인한 오차 요인도 고려해 봐야겠다.
또, 수동으로 조작하는 실험에서 가능한 한 적은 오차를 발생시키기 위해서는 실험자가 등속원운동 시 일정한 힘을 가해야만 했었는데, 기계로 하는 실험이 아닌 이상 일정한 힘을 내는 것은 무리였고, 이 때문에도 오차가 발생할 수 있겠다.

참고자료

· 없음