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보다진자를 이용한 중력가속도 측정

등록일 : 2012-05-17
갱신일 : 2012-05-17


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보다진자를 이용한 중력가속도 측정

보다진자를 이용한 중력가속도 측정

?실험의 목적
Borda의 진자를 이용하여 그 지점의 중력가속도 g를 측정한다.

?실험의 원리

그림 1
그림 2
그림 1과 같이 수평 고정축 O의 둘레에 대한 강체의 중력에 의한 회전운동의 방정식은, 공기의 저항 등을 무시하면,







여기에서 는 연직선과 고정추 O와 무게중심 G를 잇는 직선 사이의 각이고, 그것이 상당히 작으면(5이하) 가 되므로

그러므로 단진동의 주기를 T로 하면,

중력 가속도 g는

그런데 는 지점 O의 둘레 관성모멘트이므로 그림 2와 같이 철사의 길이 , 구의 반경 인 Borda의 진자에서는 진자의 길이 이고, 고체구의 관성모멘트는 이므로

이다. 따라서 주기 , 철사의 길이 , 구의 반경 만 측정하면 윗 식에서 g를 구할 수가 있다.


?실험기구 및 실험방법

실험 04. 보다진자를 이용한 중력가속도 측정
1. 실험기구
- Borda 진자
- 초시계 또는 주기측정 장비
- 미터자
- 수준기
- 버니어 캘리퍼스
- 철사 혹은 구리줄

2. 실험 방법
- 1) Borda 진자를 수직이 되게 한다.
- 2) Borda 진자를 5 범위 내에서 단진동하도록 한다.
- 3) 주기 를 측정한다.
- 4) 철사의 길이 과 진자구의 반경 을 측정한다.
- 5) 주기 , 철사의 길이 , 진자구의 반경 을 이용하여 중력가속도 계산
- 6) 표준 중력가속도와 비교

?실험결과
실험 04. 보다진자를 이용한 중력가속도 측정

1) 진자의 길이

측정횟수
1
2
3
4
5
평균
철사의 길이
99.5
99.6
99.4
99.5
99.5
99…(생략)
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