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물리 예비레포트 (구심력)

2. 구심력(1) 목적 : 원운동하는 물체의 회전속도 및 궤도반지름과 구심력사이의 관계를 알아본다.(2) 원리반지름 R인 원궤도를 따라 등속 원운동하는 질량 m인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.… ①속도와 주기 T사이에는 다음과 같은 관계가 있다.(:회전반지름,:초당회전수) … ②… ③용수철의 탄성력과 중력이 평형을 이룸을 이용해서 용수철 상수 k를 측정할 수 있다.(3) 실험방법1) 준비단계회전에 의한 원심력과 스프링의 탄성력이 같아지는 위치에서 질량추는 일정한 각속도로 회전하게 된다. 회전축을 위에서 보면 질량추의 질량중심에 있는 흰띠가 연속으로 보인다. 회전 속도가 커짐에 따라 띠의 반경도 커진다. 장치에 부착된 자를 이용하여 연속되는 흰띠의 위치의 눈금을 읽는다.이 장치에서 스프링의 총변위는으로 구성된다.은 바깥쪽에서 스프링을 조여올 때 발생하는 변위은 질량추가 회전운동으로 인해 바깥쪽으로 밀려나면서 발생하는 변위회전속도가 너무 빠르면 최대로 압축되어 변화없는 지점까지 도착되므로 그전에 측정해야한다. 모터를 회전시키기 전에 이 위치에 해당하는 눈금을 확인한다.2) 측정방법① 모터의 전원정치를 연결하고 스위치를 켠다.② 조절나사를 안쪽으로 조여서 스프링이 질량 추에 최대한 살짝 닿게 한다.③ 전원장치의 조절 단자가 모두 최저에 있게 한다.④ 전원장치를 켜고 전압을 조정해서 회전반경R이 4cm에 오도록 한다.

자연과학| 2008.03.26| 1페이지| 1,500원| 조회(355)

구심력, 용수철, 등속원운동, 예비레포트, 궤도, 반지름

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일차원 운동량 보존 법칙에 관한 예비레포트

1. 일차원 운동량 보존(1) 목적 : 두 물체가 충돌하는 상황에서 전 체계에 작용하는 외력이 없을 때 항상 운동량이 보존됨을 확인(2) 원리1) 탄성충돌 - 충돌 전 후에 운동량은 물론 전체 운동에너지까지 보존되는 것을 말한다.(t = 0) (t > 0)충돌 전 총 운동량은 Pt=01 = m1v1+m2v2 충돌 후 총 운동량은 Pt>0 = m`1v`1+m`2v`2=> 운동량이 보존된다면 m1v1+m2v2 = m`1v`1+m`2v`2 … ①라는 식을 얻게 된다.탄성충돌의 경우 운동에너지까지 보존되므로 ½m1v12+½m2v22 = ½m`1v`12+½m`2v`22 … ② 라는 식까지 유도할 수 있다.v2 =0 인 간단한 경우,①식에서 m1v1+m2v2 = m`1v`1+m`2v`2 … ①=> 편의 상, m2/m1=β 라고 하고, ①식을 m1으로 나누면 v1+βv2 = v`1+βv`2v2가 0이므로 v1 = v`1+βv`2②식에서 ½m1v12+½m2v22 = ½m`1v`12+½m`2v`22 … ②=> 편의 상, m2/m1=β 라고 하고, ②식을 m1으로 나누면 v12+βv22 = v`12+βv`22v2가 0이므로 v12 = v`12+βv`22두 방정식을 풀면 v`1 = v1 , v`2 = 0 또는 v`1 =v1 , v`2 =v1첫 번째 해는 두 물체가 충돌하지 않았다는 것이므로 두 번째 해가 허용되는 답이다. 두 물체의 질량이 같을 때,=1이므로, v`1 = 0, v`2 = v1 이 된다.2) 비탄성충돌 - 충돌 전 후에 운동량은 보존되지만, 총 운동에너지는 보존되지 않는다.=> 운동량이 보존된다면 m1v1+m2v2 = m`1v`1+m`2v`2 … ①라는 식을 얻게 된다.v`1 = v, v2 = 0 인 간단한 경우가 완전 비탄성충돌이다. 이 때, ①식에 의해m1v = (m1 +m2 )V => V =운동량 보존 조건식이 나온다.(3) 실험방법1) 탄성 충돌 실험① 수준기를 에어트랙에 라인 방향으로 부착하여 수평을 맞춘다.② 에어펌프를 On으로 하고 수레를 올려놓아 수레가 마찰을 받지 않고 운동하는지 점검하고 에어펌프를 Off시킨다.③ 각 수레에 포토게이트 센서가 감지할 수 있는 날개를 달고, 포토게이트를 각각 적당한 간격을 유지하도록 하여 위치시킨다.④ 수레에 고정시킨 날개가 포토게이트를 통화할 때, 불이 깜빡거리는지 점검하고 포토게이트 타이머를 수레의 날개가 통과하는 시간을 측정할 수 있는 모드로 조절한다. 또한 수레에 고정시킨 날개 길이를 측정한다.⑤ 두 수레의 앞쪽에 탄성장치를 부착한다.⑥ 1번 수레는 첫 번째 포토게이트 앞쪽에, 2번 수레는 두 포토게이트 중앙 부근에 서로 마주 보게 하고 정지시켜둔다.⑦ 포토게이트 타이머를 시간 측정 대기 상태에 있도록 한다.⑧ 에어펌프를 다시 On으로 하고 1번 수레를 밀어서 1번 수레가 첫 번째 포토게이트를 2번 수레가 두 번째 포토게이트를 통과할 때의 시간을 포토게이트 타이머의 시간을 읽어 기록한다.⑨ 수레에 고정된 날개의 길이와 통과시간으로부터 각 수레의 속도를 계산한다.⑩ 동일한 과정을 3회 반복한다.⑪ 1번 수레에 보조 추를 달고 동일하게 ⑥~⑩과정을 반복한다.

공학/기술| 2008.03.10| 2페이지| 1,500원| 조회(1,088)

운동량, pt, 보존, 충돌, 탄성

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