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[자연과학] 대학물리實驗 보고서 - 일정한 각속도로 원운동하는 물체에 작용하는 구심력을 측정(測定)

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작성일18-08-07 02:42

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(4) 용수철의 탄력이 적절한지 확인한다.
선속력 v와 각속력 w의 관계는 v〓rw 이므로, 구심력 F를 각속력 w로 나타내면
이 된다된다.

5. 주의 사항
(1) 회전 막대 회전 시 얼굴이 다치지 않도록 조심한다.
(16) 보조대의 위치(r〓0.19m 와 0.21m)를 變化시키면서 6~15까지의 과정을 반복한다.
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1. experiment(실험) 목적

일정한 각속도로 원운동하는 물체에 작용하는 구심력을 측정(measurement)한다.
(2) 지시 받침대가 지시 원반과 평행이 되도록 조절한다. 원운동에서
가속도의 크기는이므로 구심력의 크기는이 된다된다.
(11) 도드래와 추와 추걸이를 제거한다.(수준기를 이용하여 수펴을 맞춘다)
(3) 회전 막대 중심에 중심대를 설치하고, r〓0.17m 인 위치에 보조대를 설치한다.
(8) 추와 추걸이의 질량(m)을 측정(measurement)하여 기록하고, 실로 3중 고리 추(M)와 연결한다.
(14) 회전 막대가 1회 회전할 때 걸린 시간을 포토게이트 타이머로 측정(measurement)한다.
(10) 지시 받침대를 움직여서 용수철에 달린 흰색 지시 원반과 일치하도록 조절한다. 또 w 대신에 진동수 f를 쓰면 이므로
으로 된다된다.

3. 기구 및 장치

구심력 장치-실, 추, 전동 장치, 회전 막대, 지시 받침대, 지시 원반, 중심대, 보조대, 3중 고리 추, 도르래, 추걸이
포토게이트 타이머,...

1. experiment(실험) 목적

일정한 각속도로 원운동하는 물체에 작용하는 구심력을 측정(measurement)한다.
(5) 측면지지대와 3중고리추의 균형을 확인한다.
(4) 모터에 전원을 연결한다.

3. 기구 및 장치

구심력 장치-실, 추, 전동 장치, 회전 막대, 지시 받침대, 지시 원반, 중심대, 보조대, 3중 고리 추, 도르래, 추걸이
포토게이트 타이머, 전원 장치, 저울, 수준기
4. experiment(실험) 방법
experiment(실험) 1.(M, mg : 일정 r : 變化)
(1) 중심체에 모터를 설치하고 밴드로 모터와 중심체를 연결한다.

2. experiment(실험) 理論(이론)

(1) 구심력
원운동하는 물체의가속도가 원의 중심을 향하는데, 가속도의 방향과 힘의 방향이 같으므로 원운동하는 물체에
작용하는 힘도 원의 중심을 향한다.
선속력 v와 각속력 w의 관계는 v〓rw 이므로, 구심력 F를 각속력 w로 나타내면
이 된다된다.
6. experiment(실험)결과

(1) 측정(measurement)값
experiment(실험)1.(M, mg : 일정, r : 變化)
3중 고리 추의 질량(M) 〓 0.2028kg
추와 추걸이의 질량(m) 〓 0.0538kg

반지름r(m)
주기 T(s)
Tmean(평균)(s)
1
2
3
0.1700
1.6218
1.6215
1.6215
1.6216
0.1900
1.7350
1.7335
1.7295
1.7627
0.2100
1.7922
1.7910
1.7933
1.7922

experiment(실험)2.(M, r : 일정, mg : 變化)
3중 고리 추의 질량(M)〓0.2028kg
반지름(r)〓0.17m

추와 추걸이의 질량 m(kg)
주기 T(s)
Tmean(평균)(s)
1
2
3
0.0144
4.2163
4.2161

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실험결과/물리


[자연과학] 대학물리實驗 보고서 - 일정한 각속도로 원운동하는 물체에 작용하는 구심력을 측정(測定)
다. 이처럼 물체를 원운동하게 만드는 힘을 구심력이라고 한다.
(3) 전원 장치의 다이얼을 천천히 조작한다.
(15) 5회 반복 후 측정(measurement)한 시간의 mean(평균)값을 이용하여 주기 T를 기록한다. 또한 여기서 일 회전에 걸리는 시간(주기,T)을 이용하면 진동수 f〓1/T이므로

이다.
(7) 회전 막대 끝에 도르래를 설치한다. 또 w 대신에 진동수 f를 쓰면 이므로
으로 된다된다.
(6) 3중 고리 추를 실로 보조대에 매달고 중심대에 달려있는 용수철에 또 다른 실로 연결한다.
(2) 중심체에 회전 막대를 설치한다.

2. experiment(실험) 理論(이론)

(1) 구심력
원운동하는 물체의가속도가 원의 중심을 향하는데, 가속도의 방향과 힘의 방향이 같으므로 원운동하는 물체에
작용하는 힘도 원의 중심을 향한다.…(drop)
(12) 포토게이트 타이머를 pendulum mode로 선택하고, 처음 버튼을 누른다. 이처럼 물체를 원운동하게 만드는 힘을 구심력이라고 한다.
(13) 전원을 켜서 흰색 지시 원반이 지시 받침대와 일치하도록 회전 속력을 조절한다. 또한 여기서 일 회전에 걸리는 시간(주기,T)을 이용하면 진동수 f〓1/T이므로

이다.

experiment(실험) 2.(M, r : 일정 mg : 變化)
(1) 앞에서 설치한 experiment(실험) 조건에서 추와 추걸이의 질량(m)을 다르게 하여 주기를 측정(measurement)한다. 원운동에서
가속도의 크기는이므로 구심력의 크기는이 된다된다.
(9) 3중 고리 달린 추(M)가 보조대의 중심에 오도록 조절한다.

experiment(실험) 3.(r, mg : 일정 M : 變化)
(1) 앞에서 설치한 experiment(실험) 조건에서 3중고리추의 질량(m)을 다르게 하여 주기를 측정(measurement)한다.
(5) 3중 고리 추의 질량(M)을 측정(measurement)하여 기록한다.

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