서울시립대 물리학및실험1 레포트 [구심력 측정 실험]

소개

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목차

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 데이터 분석

6. 고찰사항
1) 오차를 유발할 수 있는 요인들은 무엇입니까?
2) 위에서 식별된 오차의 원인을 제거하거나 줄이기 위해 어떤 노력이나 방법이 필요하다고 생각합니까?
3) 실험1에서 회전 반지름과 속력의 제곱 사이의 관계(r vs v2), 실험2에서 매달리는 추의 무게와 1/T2의 관계(Mvs 1/T2)를 분석해보자.
4) 실험 1,2의 결과를 이용하여,구심력(Fc)과 1/T2의 관계를 분석해보자.

본문내용

1. 실험 목적:
- 회전 운동하는 물체가 갖는 구심력과 구심가속도를 이해한다.
- 특정 운동에서 실제로 구심력 역할을 하는 힘과 회전운동으로부터 측정한 구심력의 관계를 이해한다.

2. 실험 이론:
- 어떤 물체가 일정한 속력으로 원주 위를 운동할 때 매 순간 운동의 방향이 변해야 하므로, 가속도가 존재한다. 이러한 가속도를 구심가속도라 하며 방향은 원의 중심을 향한다. 물체가 속력 v로 반지름 r인 원운동을 할 때 구심가속도의 크기는 다음과 같다. a_c=v^2/r
- 이때, 물체가 원운동 하는 주기 T는 한 번 회전하는 데 걸리는 시간으로 다음과 같다. T=2πr/v
- 따라서 구심가속도를 주기를 이용하여 표현하면 다음과 같다. a_c=(4π^2 r)/T^2
- 회전 반지름과 주기를 측정하면 물체의 구심가속도를 결정할 수 있다.
- 다양한 힘들이 구심력 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 수평면에서 원운동 하는 자동차에는 타이어와 노면 사이의 정지마찰력이, 원뿔 진자에서는 장력의 수평방향 성분이, 줄에 매달려 원운동 하는 물체에는 줄에 걸리는 장력이 구심력 역할을 수행한다.
- 이번 실험 장치에서는 질량이 m인 물체(3중 고리 추)에 연결된 실의 장력이 물체에 대해 구심력 역할을 수행하고, 이 장력은 다시 용수철의 복원력이 역할을 대신하게 된다.

참고자료

· 없음