구심력 측정 실험 보고서 건국대 서울캠 만점 레포트

소개글

건국대 서울캠 물리학과
일반 물리학 및 실험 1
구심력 측정 실험 레포트 만점 자료입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 날짜
3. 실험 목적
4. 실험 이론
5. 실험 장비
6. 실험 방법
7. 실험 결과
8. 토의
9. 참고 문헌

본문내용

실험 목적
-물체가 일정한 각속도로 원운동 할 때, 이 물체에 작용하는 구심력을 측정한다.

실험원리 및 방법
강체(어떠한 힘을 가하여도 모양과 부피가 변하지 않는다고 가상되는 이상적인 고체)의 일반적인 운동은 질량 중심의 병진 운동과 질량 중심에 대한 회전운동으로 분류할 수 있다. 병진운동에는 등속직선운동과 등가속도운동이 있고, 회전운동은 등속원운동이 있다.
입자가 일정한 속력 로 반지름 인 원 또는 원호 위를 움직이면 이 입자는 원의 중심방향으로 가속이 되어 등속원운동을 한다. 즉 속도의 크기는 같으나 속도의 방향이 변하는 운동을 한다. 만약 속도의 방향이 접선 방향보다 바깥쪽이면 물체가 이탈하고 안쪽이면 물체가 원의 중심으로 들어온다.
원운동을 하는 입자에 대한 선운동학과 각운동학 사이의 관계를 생각해보면, 그림 2와 같이 물체 내부의 점 강체 내부의 점 P에 입자의 경우, 점 O를 통하는 회전축에서 r이라는 거리에 있다. 따라서 반지름이 r인 원주상을 운동하게 된다. 강체가 만큼 회전할 때, 입자는 호를 따라서 거리 s만큼 운동한다. 이 식의 선속도의 크기와 각속도의 크기 사이의 관계를 나타낸다. 식 를 시간에 관해 미분하면 다음과 같은 관계식을 얻는다. 즉, 원운동을 하는 입자의 선가속의 접선 방향의 성분의 크기는 각가속도의 크기에 회전축으로부터 입자까지의 거리를 곱한 값이 된다.
이 실험에서 할 등속원운동에서는 접선방향 성분의 가속도가 작용하지 않으므로 힘도 작용하지 않는다. 즉 값이 일정하다. 따라서 (T는 주기)의 식이 성립된다.

5. 실험 기구 및 장치
①구심력 측정 장치 1Ea
②20g, 30g, 50g 무게 추 각 2Ea
➂전원연결선 L600mm 1Ea

6.실험 방법
1)실험기기 장치에 부착된 전원 케이블을 LCD 표시 장치에 연결 고정한다.

참고 자료

위키백과
건국대학교 물리학과/일반물리학실험/북스힐/2019
건국대학교 물리학과 9주차 실험 강의 영상