실험 결과 보고서
․ 실험 목적
원 운동하는 물체의 질량, 궤도반지름, 주기와 구심력 사이의 관계를 알아본다.
․ 이론
마찰이 없는 수평대에서 원 주위를 움직이고 있는 줄 끝에 달린 물체를 생각하자(그림). 이 물체에 작용하는 힘 는 줄의 장력으로 주어지고 힘 는 물체에 작용하는 알짜힘으로 이것이 바로 등속 원운동을 하게 하는 구심력이다.
이때 구심가속도 이며 뉴턴의 제2법칙에 의해 구심력 이다. 따라서 반지름 인 원궤도를 따라 등속 원운동하는 질량 인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.
여기에서 는 물체의 속도이고 는 각속도이다.
속도와 주기 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.
따라서 구심력을 주기의 함수로 나타내면 다음과 같다.
또, 수식(3)을 에 대해 나타내면 다음과 같다.
․ 실험 방법
(1) 회전대, 지지대 등 장치를 설치한다.
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2013.05.02
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