[물리학 실험] 구심력 측정
1. 실험 목적
회전 운동하는 물체가 갖는 구심가속도와 구심력을 이해하고, 특정 운동에서 실제로 구심력 역할을 수행하는 힘과 회전운동으로부터 측정한 구심력의 관계를 이해한다.
2. 이론
* 구심가속도
궤도의 곡률중심을 향하는 방향의 가속도 성분. 특히 등속원운동에서는 원의 중심을 향한다. 물체의 속도의 방향과 항상 수직한 방향, 즉 운동궤도의 법선방향으로 향하므로 법선가속도(normal acceleration)라고도 한다. 직선운동을 하는 물체가 곡선운동을 하기 위해서는 운동방향에 수직인 힘을 받아야 한다. 이렇게 운동방향에 수직인 가속도 성분은 곡선궤도의 곡률중심을 향하게 된다. 그리고 물체의 속력을 v, 궤도의 곡률반지름을 r이라 하면 구심가속도는 v2/r과 같다. 물체가 등속원운동을 하고 있을 경우에 곡률중심은 원의 중심과 일치한다. 구심가속도는 곡선궤도의 법선방향을 향하므로 법선가속도라고도 한다. 법선가속도가 물체의 운동방향을 바꾸는 효과를 주는 것에 비해, 속도의 방향과 평행인 접선가속도는 물체의 속력을 증감하는 효과를 준다.
구심가속도의 크기 : 물체가 원 운동하는 주기 T :
구심가속도와 주기와의 관계 :
* 탄성력
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2013.11.12
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