[단국대학교 일반물리학실험1 A+ 레포트] 구심력 측정

소개

"[단국대학교 일반물리학실험1 A+ 레포트] 구심력 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

물체가 원운동하기 위해서는 힘이 필요하며 이때 물체에 작용하는 힘을 ‘구심력(centripetal
force)’이라 한다. 이 실험에서는 등속원운동하는 물체의 회전속도 및 회전반경을 측정하여 구
심력을 결정하고 이를 탄성력과 비교한다.

2. 실험원리

질량 m인 물체가 반지름 r인 원을 그리며 일정속력 로 운동할 때를 ‘등속원운동’이라 한다. 이때 원의 중심방향으로 작용하는 ‘구심력’은 원운동을 가능하게 해준다. 구심력은 다음과 같이 표현한다.

(1)

등속원운동 할 때의 속력은 단위시간 당 회전수 와 각속력 를 이용해 다음과 같이 표현할 수 있다.

(2)

회전운동의 변수인 와 를 이용하면 구심력은 다음과 같이 쓸 수 있다.

(3)

1) 훅의 법칙(Hooke’s law)

용수철은 일정 수준까지 추의 무게에 비례하여 늘어난다. 따라서 이 관계를 그래프로 그리면 그림 1.과 같이 용수철의 길이와 추의 무게가 서로 비례하는 결과를 얻게 된다. 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

(4)

훅의 법칙은 항상 성립하는 것은 아니다. 어느 일정 수준까지 훅의 법칙이 성립하다가 더 이상 비례의 관계가 성립하지 않고 길이가 잘 늘어나지 않게 되는데 그때가 바로 ‘비례한계’이다. 이 한계 안에서 힘과 용수철의 변형량 사이의 비를 그 변형에 대한 ‘탄성률’이라 한다.

참고자료

· 일반물리학실험, 김용민 외, 도서출판 주) 북스힐 (2013)
· http://physics-edu.com/bbs/board.php?bo_table=com02_1&wr_id=29
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1156210&cid=40942&categoryId=32230
· https://www.youtube.com/watch?v=bgq0MRFQPbY