물리학및실험1(구심력)

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 장치 및 기구
6. 실험 결과
7. 분석 및 토의
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
구심력 측정 실험

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

3. 실험 이론
원운동하는 물체에서 원의 중심방향으로 작용하는 일정한 크기의 힘. 물체의 운동방향에 수직으로 작용한다.

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

1)구심력의 크기
질량이 m인 물체가 v의 속도로 반지름이 r인 원 주위를 돌 때의 구심력은 F=mv²/r의 관계식을 만족한다. 물체의 속도와 질량이 크고 궤도 반지름이 작을수록 원운동에 필요한 구심력의 크기는 커진다.

2)구심력의 예
달이 지구를 중심으로 원에 가까운 궤도를 도는 까닭은 달을 지구 중심으로 끌어 당기는 중력 때문이다. 자동차가 곡선도로에서 회전할 때 바깥쪽으로 튀어나가지 않는 까닭은 자동차 바퀴와 지면 사이에 마찰력이 구심력으로 작용하기 때문이다.

<중 략>

7. 분석 및 토의
실험결과와 이론값의 오차가 난 이유는 세로 기둥에 실로 중심을 맞출 때 정확하게 중심을 맞추기가 힘들었고, 지지대와 회전판의 수평을 수평측정기로 조정 후 측정하는 것이 쉽지 않았다. 또, 구심력 측정시 동작이 사람이 조작하기 때문에 가하는 힘이 차이가 생겨서 오차가 발생할 수 있다.

참고 자료

일반물리학1(할리데이 번역 9판), 경상대 외 6인, 범한서적주식회사, 2011
경희대학교 응용물리학과 홈페이지 참고 (http://web.khu.ac.kr/~physics/html)