[자연과학]일반물리학 실험보고서 - 원운동과 구심력 결과 보고서

일반물리학실험 결과보고서
원운동과 구심력

1. 실험 방법

실험1 회전반경 을 변화시키면서
물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 중심 에서 물체까지의 거리(반경)를 변화시키면서 회전 주기 를 측정한다.

(1) 물체의 무게를 잰 후 그림 13.3과 같이 측면 지지대에 매달고 용수철과 줄로 연결한다. 매달린 물체와 중앙 지지대에 있는 도르레를 거쳐 연결된 줄이 수평이 되도록 맞춘다.

(2) 도르레를 회전대 한쪽 끝에 고정시키고 매달린 물체에 줄이 연결된 추걸이를 도르레를 거쳐서 매단다.

(3) 측면 지지대를 옮겨서 적당한 반지름 을 선택하고, 추의 질량을 증가시키면서 매달린 물체가 측면 지지대의 표시선과 일치할 때 추와 추걸이의 무게를 잰다. 이 때 연결된 실이 수평이 되도록 도르레의 높이를 조정해야 한다. 여기서 잰 추와 추걸이의 무게가 물체에 작용하는 구심력이다.

(4) 측면 지지대에 매달려 있는 물체가 수직이 되도록 중앙 지지대의 용수철 고정 선반이 높낮이를 조절하여 오렌지색 지시기 판이 선반과 일치하도록 조절한다.

(5) 추걸이와 도르레를 회전대에서 분리한다.

(6) 회전대를 회전시키면서 오렌지색 지시기 판이 선반과 일치할 때

(7) 이 속도를 유지하면서 10회 회전시간을 초 시계로 잰다.

그림 13.1 : 매달린 물체에 실 연결하기(8) 반경(측면 지지대의 위치)을 일정한 간격으로 증가시키면서 (4)～(5)의 과정을 반복한다.

실험2 구심력의 크기를 변화시키면서

물체의 질량과 회전 반셩을 일정하게 유지시키고 구심력(추의 무게)을 변화시키면서 회전주기 를 측정한다.

(1) a. 실험의 (1)～(7)번까지의 과정을 한번 실행한다.

(2) 그림13.3과 같이 도르레를 회전대 한쪽끝에 고정시키고 매달린 물체에 줄이 연결된 추걸이를 도르레를 거쳐서 매단다.

(3) 구심력을 바꾸기 위해 추의 무게를 변화시킨다. 이때 지시기 판과 선반이 일치하도록 매전 조정한다.

(4) 추걸이와 도르레를 회전대에서 분리한다.

(5) 회전대를 회전시키면서 오렌지색 지시기 판이 선반과 일치할 때까지 속도를 증가시킨다.

(6) 이 속도를 유지하면서 10회 회전시간을 초시계로 잰다.

(7) (2)～(6)의 과정을 반복한다.

실험3 물체의 질량을 변화시키면서

…

(1) a. 실험의 (1)～(7)번까지의 과정을 한번 실행한다.

(2) 측면 지지대의 매달린 물체의 질량을 변화시켜 가면서 10회 회전시간을 측정한다.