[물리학 및 실험] 구심력 측정

소개글

6. 분석 및 토의
원 궤도의 반지름이 변하였을 때 공식에 대입하여 구한 수치와 실제적으로 측정된 수치의 오차범위는 그리 크지는 않았지만 어느 정도의 오차가 발생하였다. 반지름의 길이 r을 늘렸을 때 비례 관계가 성립하지만 그만큼 시간이 경과하여 시간에 제곱에 반비례하기 때문에 측정된 구심력은 큰 차이가 나지 않았다.
두 번째 실험에서 질량을 늘려주면

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 장치 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의
7. 참고문헌

본문내용

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

2. 이론
원 운동하는 물체에서 원의 중심방향으로 작용하는 일정한 크기의 힘. 물체의 운동방향에 수직으로 작용한다. 아무런 외부 힘이 작용하지 않으면 물체는 등속직선운동을 한다. 물체의 운동방향을 바꾸려면 외적인 힘이 필요하다. 운동방향에 수직으로 작용하는 일정한 크기의 외부 힘이 작용하면 물체는 등속원운동을 하게 된다. 이렇게 원의 중심방향으로 작용하여 원운동을 유지하는 힘을 구심력이라 한다. 중력, 전자기력, 실의 장력 등이 구심력이 될 수 있다.

1) 구심력
이때 구심가속도는 ac 를 만족하며 뉴턴의 제 2법칙에 의해 구심력 F=mac이다.
따라서 반지름 r인 원 궤도를 따라 등속 원 운동하는 질량 m인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.

여기에는 v는 물체의 속도이고 w는 각속도이다.(v=rw) 속도와 주기 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.

따라서 구심력을 주기의 함수로 나타내면 다음과 같다.

또 수식을 r에 대해 나타내면 다음과 같다.

참고 자료

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