[일반물리실험] 포항공대 구심력측정 예비보고서

소개

포항공과대학교 일반물리실험 중
구심력측정 예비보고서입니다.

좋은 점수 받았구요, 많은 도움 될거에요^^

목차

1. 실험 목적 및 원리
2. 실험 방법 및 주의사항
3. 예상 결과 및 다른 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
① 원운동 하는 물체의 질량 및 궤도 반지름, 구심력의 관계를 알아본다.
② 물체가 매달린 스프링이 물체에 작용하는 탄성력과 측정한 구심력을 비교해본다.

2. 실험 원리
가. 이론
1) Hook's Law
매끈하고 수평인 마루 위에 용수철을 둔다. 용수철의 오른쪽 방향을 양의 x 축이라고 하자. 용수철 왼쪽 끝을 고정하고 외력이 없을 때 오른쪽 끝의 위치를 x 의 원점으로 잡자. 용수철 길이가 변했을 때, 오른쪽 끝의 x 좌표로 변형 상태를 나타내기로 한다. x > 0 이면 늘어난 것이고, x < 0 이면 줄어든 것이다. 용수철 길이의 변화가 x 일때의 복원력을 F 로 하자. 힘이 오른쪽 방향이면 F > 0 이고, 왼쪽 방향이면 F < 0 이라 한다. 이 때, 훅의 법칙은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
F = - kx
이 때 k 를 용수철 상수라고 부른다. 용수철 상수는 용수철의 힘 혹은 유연한 정도을 나타내는 상수로 각각의 용수철 마다 다른 값을 갖는다.
일반화된 훅의 법칙은 다음과 같다.


4. 주의사항
① 속도가 너무 빠르면 스프링이 최대로 늘리게 되어 변화가 없는 지점에까지 도달하게 된다. 그러므로 이 지점 전에서 측정이 이루어져야 한다. 모터를 회전시키기 전에 이 위치에 해당하는 눈금을 미리 확인하여둔다.
② 실험 안전에 유의한다. (지나치게 빠른 속도에서 실험하지 않도록 한다.)
③ 포토게이트 및 타이머가 작동하지 않을 경우에는 다음과 같은 사항을 확인해본다.
1) 연결 잭이 제대로 꼽혀있는지 확인한다.
2) 모드3번이 맞는지 확인한다.
3) 게이트1번에 연결되어 있는지 확인한다.
4) 스테레오 잭인지 확인한다.
5) 포토게이트의 신호 감지선이 스프링 고정 핀에 의해 차단되는지 확인한다.
6) 입력전압이 220VAC인지를 확인한다.

참고자료

· http://www-ph.postech.ac.kr/Edulab/
· Fundamentals of Physics - John wiley&Sons - Halliday, Resnick, Walke
· http://genlab.uos.ac.kr/exp_doc/new%20inertial%20moment/inertial.htm