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[일반물리학실험] 원운동과 구심력
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[일반물리학실험] 원운동과 구심력
1. 실험방법
∎실험 1 회전반경 r을 변화시키면서 측정
물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 회전중심 O에서 물체까지의 거리(반경 r)를 변화시키면서 회전 주기를 측정한다.
① 물체의 무게를 잰 후() 장치를 세팅한다. 매달린 물체와 중앙 지지대에 있는 도르레를 거쳐 연결된 실의 길이를 조절하여 수평이 되도록 맞춘다.
② 조임장치가 있는 도르레를 회전대 끝에 고정시키고 추의 질량을 선택 후 추와 추걸이의 무게를 잰다. 매달린 물체에 줄이 연결된 추걸이를 도르레 위를 거쳐서 매단다. (여기서 잰 추와 추걸이의 무게가 물체에 작용하는 구심력이다.)
③ 회전반지름 r을 선택하여 측면 지지대를 고정시킨다. 매달린 물체가 측면 지지대의 수직 선과 일치하도록 중앙지지대의 고정선반의 높이를 조절한다. 이 때 연결된 실이 수평이 되도록 도르레의 높이를 조정해야 한다. (회전반경 r을 증가시키면서 실험을 할 것이므 로 실 길이를 고려해서 장치를 세팅한다.)
④ 지시기 판이 지시기 선반과 일치하도록 조절한다.
⑤ 추걸이와 도르레를 회전대에서 분리한다.
⑥ 회전대를 회전 시키면서 지시기 판이 선반과 일치할 때까지 회전 속도를 증가 시킨다. (이때 매달린 물체는 수직이 된 것을 나타내며, 물체가 원하는 반지름으로 회전 한다.)
⑦ 이 속도를 유지하면서 10회 회전시간을 초시계로 잰다.
⑧ 회전반경(측면 지지대의 위치r)을 일정한 간격(1.5cm씩 증가)으로 증가시키면서 ③~⑦의 과정을 반복한다.
∎실험 2 구심력의 크기를 변화시키면서 측정
물체의 질량과 회전반경을 일정하게 유지시키고 구심력을 변화시키면서 회전 주기 T를 측정한다.
① 물체의 질량 m(=102.6g)과 회전반경 r(=16cm)을 정한다.
② 실험 1의 ①~⑦번까지의 과정을 하번 실행한다.
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2013.11.12
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