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[자연과학] 실험보고서 - 구심력 측정

등록일 : 2012-12-05
갱신일 : 2012-12-05


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[자연과학] 실험보고서 - 구심력 측정
실 험 보 고 서






1. 실험 목적
원운동하는 물체의 질량 및 궤도반지름과 구심력사이의 관계를 알아본다.

2. 실험 원리
반지름 r인 원궤도를 따라 등속원운동을 하는 질량 m인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.


구심력 : F = m r w2= m v2 / r -?


여기에서 v는 물체의 속도이고, ω는 각속도이다.(v=rω)

속도는 1초에 회전하는 횟수를 계산하면 알 수 있으므로

v = 2πrn (n:1초당 회전한 횟수) -?

로 나타낼 수 있다.

위의 ?식을 ?식의 v에 대입을 하면

F = 4π2m r n² (π=3.14)

으로 나타내어 구심력 측정이 가능해 진다.

3. 장치 및 방법
장치 : 구심력 측정기-회전체를 회전시키면 회전체 안쪽의 추가 밖으로 쏠리면서 바늘을 누르게 되어 구심력과 탄성력의 평형점을 찾은 후, 시간당 회전수를 계산할 수 있 는 장치이다.
방법 : ?렌치를 사용하여 회전체를 분리하여 스텐드에 걸어서 회전체 안쪽의 추가 바늘 을 누르는 위치에 오도록 조정한다.
?회전체의 중심과 추의 중심 사이의 거리를 재고, 추의 무게를 측정한다.
?렌치를 사용하여 회전체를 고정시킨다.
?카운터를 0에 맞추고, 전원을 끈 다음, 회전 속도를 고속에서 서서히 낮추어 가
면서 바늘이 평형에 오는 시점을 찾는다.
?평형점에 도달하면, 카운터의 전원을 30초 동안 켜고, 시간에 맞추어 끄고, 초당
회전수를 계산한다.
?회전체의 탄력조절나사의 위치를 바꾸어 가면서 똑같은 실험을 반복하고, 측정값
을 이용해서 구심력과 초…(생략)

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