[자연과학] 물리와 실험 - 구심력 측정

물리와 실험 - 구심력 측정

1.실험제목
-구심력 측정

2.실험목적
-등속원운동은 회전 중심을 향한 가속운동임을 이해하고, 실험을 통해 원운동 하는 물체의 질량, 궤도반지름, 주기와 구심력 사이의 관계를 알아본다.

3.관련이론
-물체가 원운동을 할 때 시간 동안에 중심각만큼 회전하였다면 각속도()는
(rad/s)
또한 주기()는

이 때, 물체는 주기 동안에 2(rad)만큼 회전한 것이므로 각속도는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

앞의 두 식을 이용하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

한편, 진동수 와 주기 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.
(Hz)
또한 구심가속도 는 다음과 같은 관계식이 성립한다.

따라서 구심력 는 다음과 같다.
(N)

4.실험방법

A. 물체의 질량 M은 일정하고 회전반지름 r이 달라지는 경우
-사각블록의 질량 M과 추의 질량 m을 측정한다,
-회전막대에 force sensor에 연결된 줄이 회전막대의 중심을 지나도록 고정시키고 한족 추에 연결시킨다.
-회전막대 한쪽에 사각블록과 추를 회전 반지름 r의 위치에 고정시킨다.
-Force sensor의 높이를 조절하여 고정되지 않은…