구심력 측정 실험

구심력 측정 실험



1) 실 험 목 적
원 운동하는 물체의 질량의 크기가 변화할 때와 원 궤도의 반지름이 달라질 때, 구심력이 변할 때 각각의 경우에 주기를 측정해서 질량, 궤도반지름, 주기, 구심력 사이의 관계를 알아본다.
2) 관 련 이 론
1. 등속원운동과 구심력
(1) 등속원운동 : 원궤도를 따라 일정한 속력으로 움직이는 운동
- 등속운동 ? 아니다. 속도의 방향(접선방향)이 계속 바뀐다.
- 등가속도운동 ? 아니다. 가속도의 방향(중심방향)이 계속 바뀐다.
(2) 가속도 : ω로 표시하며, 의 값으로 표현한다. (단위 : rad/s)
(3) 선속도 : v로 표시하며, 원에 접하는 접선속도를 의미한다.

(4) 구심가속도 : 로 표시하며, 방향은 속도의 변화방향과 같고 크기는 다음과 같다.

[Figure 1]

[Figure 2]

2. 구심가속도 유도과정
일정한 속력 v로 원궤도를 도는 물체는 등속원운동을 한다고 말한다. 속도는 변하지 않지만 물체는 가속운동을 하고 있다. v는 벡터이지 스칼라가 아니기 때문이다. 만약, v가 방향만 바뀔지라도 그것은 일종의 가속운동이다.

[그림1] 등속 원운동하는 물체 …