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, 는 각속도이다.(v=r)
속도는 1초에 회전하는 횟수를 계산하면 알 수 있으므로
v = 2rn (n:1초당 회전한 횟수) -Ⓑ
로 나타낼 수 있다.
위의 Ⓑ식을 Ⓐ식의 v에 대입을 하면
F = 42m r n² (=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.
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2012.11.29
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