물리보고서 - 구심력 측정

소개글

물리학 및 실험 1
구심력측정 결과보고서입니다.
상세한결과와 그에 대한 분석(그래프 포함)이 있습니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 분석 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

원 운동하는 물체의 질량, 궤도반지름, 주기와 구심력 사이의 관계를 알아본다.


2. 이론

마찰 없는 수평대에서 원 주위를 움직이고 있는 줄 끝에 달린 물체를 생각하자. 이 물체에 작용하는 힘 는 줄의 장력으로 주어지고 힘 는 물체에 작용하는 알짜힘으로 이것이 바로 등속 원운동을 하게 하는 구심력이다.
구심력이란 어떤 물체가 원운동을 하기 위해서는 구심가속도를 발생시키는 어떤 힘이 필요하다. 이 힘을 구심력이라 할 수 있는데 이 힘은 특별한 어떤 힘이 아니고 구심가속도를 가질 수 있도록 물체에 작용하는 어떤 힘 또는 힘들의 총합을 뜻한다.
이때 구심가속도 이며 뉴턴의 제 2법칙에 의해 구심력 이다.
따라서 반지름 인 원궤도를 따라 등속 원운동하는 질량 인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.


여기에서 는 물체의 속도이고 는 각속도이다().

속도와 주기 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.


따라서 구심력을 주기의 함수로 나타내면 다음과 같다.


또, 위의 식을 에 대해 나타내면 다음과 같다.



3. 실험방법


준비해야 할 기구와 장치는 구심력 측정장치, t회전대, 저울, 초시계, 모눈종이, 추와 실걸이, 실, 추이다.

A. 회전질량을 고정할 시

사각블록의 질량 은 51g, 추의 질량 은 100g 인데 이를 고정한 채,
사각블록과 중심기둥 사이의 거리만을 변화시키면서 각속도를 측정한다.
사각블록과 기준점의 거리는 8cm, 11cm, 14cm, 17cm, 20cm 이다.

참고 자료

인터넷. 형설출판사(일반물리학 실험)