[물리학] 구심력 측정 실험보고서 (예비, 결과 보고서)

1. 목적
비등속 원운동을 하는 물체에서 질량, 속도 및 회전반경에 따른 구심력에 대해 알아본다.
1) 추의 질량을 변화시켜 가면서 구심력을 측정한다.
2) 회전 반경을 변화시켜 가면서 구심력을 측정한다.

2. 이론
-구심력의 방향은 항상 구의 중심 방향이다. 그 구심력에 의해서 원운동이 가능하다. 항상 구심력의 방향과 가속도의 방향은 같다. 즉 가속도 방향은 구의 중심 방향이다. 자유낙하 시키면 중력의 방향과 가속도의 방향이 같은 원리이다.
-구심력F=mv^2/r에서 속력이 일정하면 구심력F와 호전반경r은 반비례한다. F∝1/r 즉 자동차가 급하게 작은 원을 돌 때와 큰 원을 돌 때 구심력은 작은 원을 돌 때 더 크다. 회전반지름 측정의 오차가 가장 크다. 그리고 일정한 속력으로 돌릴 수 없는 것도 오차의 요인이라 볼 수 있다.
-우선 구심력을 알아내기 위해서는 회전하는 물체의 질량과 속도(혹은 각속도)와 회전반경을 알아야 한다. 질량과 회전반경은 저울과 자를 이용해서 측정 가능하다. 문제는 각속도인데 그것은 photo gate timer를 이용해서 회전하는 물체가 한바퀴 도는데 몇 초가 걸리는지를 측정하면 된다.
-구심력의 오차의 원인
r, w만…(생략)