[A+] 건국대 물리학 및 실험 구심력

목차

1.실험 이론(원리) 및 목적
2.실험 결과
3.Discussion
4.고찰

본문내용

1.1 실험 이론
강체의 일반적인 운동은 질량 중심의 병진 운동과 질량 중심에 대한 회전운동으로 분리될 수가 있다. 입자가 일정한 속력 V로 반지름 r인 원 또는 원호 위를 움직이면 이 입자는 원의 중심방
으로 가속이 되며 크기가 V^2/r 인 일정한 등속원운동을 한다. 원운동을 하는 입자에 대한 선운동학과 각운동학 사이의 관계를 생각해 보자. 예를 들어 어떤 강체 내부의 한 점 P에 대해, 점 o를 통하는 회전축에서 r이라는 거리에 있다고하자. 즉 점 P는 반지름이 r인 원주상을 운동한다고 하자. 강체가 만큼 회전할 때, 입자는 호를 따라서 거리 s만큼 운동한다. S=rk

이 식의 양변을 시간에 관하여 미분하고, r이 일정하다는 것을 감안하면, ds/dt는 선속도 v 이고, da/dt는 회전체의 각속도 w이므로, v=rw이 된다. 이 식이 선속도의 크기와 각속도의 크기 사이의 관계를 나타낸다. 식 v=rw를 시간에 대해 미분하면 아래의 관계를 얻는다 a=dw/dtr=ar
즉, 원운동을 하는 입자의 선가속도의 접선 방향의 성분의 크기는 각가속도의 크기에 회전축으로부터 입자까지의 거리를 곱한 값이 된다. 원주상을 운동하는 입자에 대해 가속도의 지름 방향의 성분은 a=v^2/r이다. 또한 w=2pi/T이다.
따라서 질량m인 질점에 작용하는 구심력 F는 아래와 같이 주어진다.
F=mV^2/r=mw^2r=4m(pi)^2r/T^2

1.2 실험 목적
물체가 일정한 각속도로 원운동 할 때, 이 물체에 작용하는 구심력을 측정한다.
1.3 실험 장비
구심력 측정장치 1개, 20g, 30g, 50g, 무게추 각 2개 전원연결선 L600mm 1개

1.4 실험 과정
(1) 구심력 측정자치에 전원을 연결한다.

출처 : 해피캠퍼스

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