본문/내용
`목적`
-물체가 일정한 등속 원 운동을 할 때 그 물체에 작용하는 구심력을 측정한다.
`이론`
-※구심력
원운동하는 물체에서 원의 중심방향으로 작용하는 일정한 크기의 힘. 물체의 운동방향에 수직으로 작용한다.
질량이 인 물체가 의 속도로 반지름이 r인 원 주위를 돌 때 구심력
여기서, ,
따라서
-※탄성력
`용수철 상수를 구하기 위해서 필요한 이론`
(는 용수철 상수) , (는 이동거리)
-※각속력, 각가속도
각속력 , 평균 가속력 (,는 각도,시간 변화)
각가속도 , 평균 가속도
`실험방법`
(1)실험 기구 확인
(2)탄성계수 측정:용수철 상수 측정대를 이용해서 용수철 상수를 측정
해야한다.
(3)구심력 측정 장치의 전원장치를 연결하고 스위치를 켠다. 장치가
잘 회전되는지 확인 한다.
(4)아래 그림 같이 구심력 측정 장치를 설치 한다.
(5)포토게이트 연결부에 아답터를 연결 시키고 포토게이머 타이머를
작동 시킨다.
(6)실험할 추 질량을 선택하고 (2)에서 …
이것이 이론값에 영향을 끼쳐 결국 오차율이 크게 나오는데 기여했다는 것이다.
구심력을 측정할 때는 실험1 14V는 오차율이 4.12% 비교적 제대로 실험을 했다고 볼 수 있지만, 실험3,4는 오차율이 16.1%, 33.5%라는 큰 오차율을 보였다. 구심력을 이용해서 실험값을 구하는데 회전축에서 회전 질량까지의 거리, 즉 회전 반경을 측정하는데 회전 질량 (추)가 움직이는 거리가 고정 된 게 아니라 움직이고 있기 때문에 회전 반경(r)에 영향을 끼쳤다. 게다가 실험4의 경우 회전 반경이 8cm로 나왔는데 최대 회전 반경이 8cm라서 이것이 정확하게 측정했는지 알 수가 없다. 그래서 특히 실험4의 경우가 오차율이 크게 나온것이라 생각된다.
`토의`
구심력 측정 실험을 하면서 실험 과정에서의 실수, 계산 오류, 기기의 오류 등... 여러 가지 오차의 원인이 있었다.
실험을 하면서 아쉬운 점이 있다. 구심력을 측정하는데 일반물리학실험 책에 나오는 Labview 프로그램을 사용해서 실험을 했더라면, 보다 정확한 실험 결과를 얻을 수 있을 것이다.
와 같은 공식을 이용하여 실험값과 이론값을 이용하여 오차율을 계산하는 과정에서 구심력이 회전 반경이랑 주기에 따라 어떻게 영향을 받는지를 간접적으로 알 수 있었다.