구심력 측정(Centripetal Force Apparatus)

소개글

물체가 일정한 각속도로 원운동을 할때 그 구심력을 측정하는 실험.
실험 예비보고서와 결과보고서 노트를 스캔하여 pdf파일로 작성한 것으로서, 그림과 함께 상세히 설명한 <이론>과 <실험방법>, 측정값을 꼼꼼한 계산과정으로 처리한 <실험결과>, 참값에 대한 오차비교와 그 오차의 원인을 분석한 <토의>등이 담겨있다.
과제점수 A+

목차

1.실험제목
2.실험일시
3.실험목적
4.실험기구
5.이론
6.실험방법
7.실험결과
8.토의
9.참고문헌

본문내용

4.실험방법
①먼저 수준기를 실험대 위에 올려놓고, 4개의 조절나사를 이용해 실험대를 수평으로 조절한다.
②[그림1]과 같이 물체 M을 수평 막대 B에 매어달되 뒤에 용수철이 늘어날 때 용수철이 거의 수평이 되도록 실의 길이를 조절한다. 또한 질량 M의 수직 연장선과 p의 연장선이 일치하도록 조절한다.
③회전축과 질량 M사이를 용수철로 연결하고, 회전축을 서서히 회전시킨다.
④회전속도를 증가시킬수록 질량 M과 기둥 H 사이의 거리가 점점 증가할 것이다. 질량M이 B와 이루는 각이 수직이 될 때 ,즉 측면에서 관측하여 M과 P의 연장선이 일치할 때, 그때의 단위시간당 회전수를 기록해 둔다.(M과 B가 수직이 될 때 초시계를 이용해서 1바퀴 돌 때의 시간을 측정하여 ‘회전수(n)/시간(s)’ 으로부터 단위시간당 회전수를 구할 수 있을 것이다.)
⑤회전축에서 P점(물체의 질량 중심)까지의 거리 r을 측정하여 식(3)을 써서 구심력 F를 계산한다.
⑥회전을 정지시킨 후, [그림 1]의 점선 부분과 같이 추 m을 증가시키면서 질량M의 끝점이 바늘 P와 일치하게 되면, 이 때의 추의 질량을 기록해 둔다. 이는 용수철이 거리 x만큼 늘어났을 때의 구심력과 용수철이 가지는 복원력을 비교하기 위해서 이다. 이때의 추의 무게는 구심력과 같다. 이 결과를 위에서 측정한 F값과 비교한다.
⑦수평 막대 B에 걸린 질량M의 위치와 P의 위치를 이동하여 물체를 이동하면서 위의 과정을 반복한 후 F, r및 n의 관계를 검토한다.

참고 자료

일반물리학 실험, 광림사
http://www.sgs.co.kr