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[experiment(실험)레포트(report) ] 원운동과 가속도

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작성일 19-01-12 21:13

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5.측정(measurement)값

실험1 회전 반경 r을 變化(변화)시키면서 측정(measurement)
물체의 질량 : m=0.1kg
추와 추걸이의 질량 : M=0.056kg
　
반경 r(m)
10회 회전 시간(s)
주기 T(s)
T^2
1
0.09
7.41
0.741
0.5491
2
0.1
7
설명

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다.
6.회전대를 회전시키고 지시기 판이 지시기 선반과 일치할 때까지 속도를 증가시킨다.
3.회전 반지름 r을 선택하여 측면 지지대를 고정시킨다. 실험 기구를 이용하여 질량(m)과 반지름(r), 주기(T)를 구하여 구심력(F)을 구한다.
2.조임 장치가 있는 도르래를 회전대 끝에 고정시킨다.
7.이 속도를 유지하면서 10회 회전 시간을 초시계로 잰다. 매달린 물체가 측면 지지대의 수깆 선과 일치하도록 중앙 지지대의 용수철 고정 선반의 높이를 조절한다.

2.실험원리

속도는 v라고 하고 속도가 x축에 대해 양의 방향의 각도를 θ라고 한다.
5.추걸이와 조임 장치 있는 도르래를 회전대에서 분리한다.
4.중앙 지지대의 지시기 선반의 높낮이를 조절하여 오렌지색 지시기 판이 지시기 선반과 일 치하도록 조절한다. 수평이 되지 않으면 측면 지지대에 매달린 실의 길이를 조절한 다. 이로써 용수철의 탄성력이 추와 추걸이의 무게와 같아진다. 반지름이 r인 원을 일정한 속도로 원운동을 하는 물체가 있다고 가정하자. 이 물체의 속도는 일정하지만 방향이 바뀌고 있기 때문에 등속도 운동이 아닌 가속도 운동을 하고 있다는 것을 알 수 있다 이 물체의 가속도는 속도의 變化(변화)량에서 시간의 變化(변화)량을 나눈 값이고 x축 방향의 속도의 變化(변화)는 0이니 x축에 대한 가속도는 0이고 y축 방향의 속도의 變化(변화)량은 -vsinθ-vsinθ=-2vsinθ이다. 이때 추걸이에 연결 된 실이 수평이 되도록 조임 장치가 있는 도르래의 높이를 조정해야 한다. 지시 기 판이 지시기 선반과 일치할 때 물체는 수직으로 매달려 있으며, 설정된 반지름으로 회전 한다.
구심력(F)=질량(m)가속도(a)= mv^2/r이고 이때 각속도(ω)는 2π/Τ(주기)이고 v=rω이므로 F= 4mrπ^2/Τ^2을 만족한다.
1.물체의 무…(skip) 게를 잰 후 측면 지지대에 매달고 중앙 지지대의 도르래 아래를 거쳐 용수철과 실로 연결한다. 추의 질량을 선택하고 추와 추걸이의 무게를 잰다. 물체가 매달린 실이 측면 지지대의 수직선과 일치할 때 도르래에 연결된 실 이 수평이 되는지 확인한다. 시간의 變化(변화)량은 2rθ/v이므로 가속도= -sinθv^2/θr 이고 θ가 한없이 작아질 때 sinθ는 θ와 거의 같은 값을 가지므로 가속도= -v^2/r이라 할 수 있다 이 가속도를 구심력에 대한 가속도 이므로 구심 가속도라고 한다.
8.회전 반경(측면 지지대의 위치 r)을 일정한 간격으로 증가시키면서 3~7의 과정을 반복한다.

3.실험 기구 및 재료

구심력 측정(measurement) 장치, 초시계, 추와 추걸이, 저울, 실

4.실험 방법

실험 당시 부득이한 상황으로 인해서 실험1을 제외한 나머지 실험을 실행 하지 못하였다. 그리고 기울 기로부터 구심력을 계산하여 추와 추걸이의 무게와 비교한다.
9.측정(measurement)값으로부터 r-T^2의 그래프를 그리고 최소 자승법으로 기울기를 구한다.
실험1 회전반경 r을 變化(변화)시키면서 측정(measurement)
물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 회전 중심 O에서 물체까지의 거리(r)를 變化(변화)시 키면서 회전 주기 T를 측정(measurement)한다. 물체의 빈 고리에 실을 연결하고 추와 추걸이를 도르래 위를 걸쳐서 매단다.

실험결과/물리

제 10장 원운동과 구심력

학과: 사회環境시스템Engineering부
학번: 201428104
이름: 강병철
공동실험자: 박창욱
담당교수: 유인권
담당조교: 이창호
실험날짜: 2014년 4월 7일
제출날짜: 2014년 4월 14일

1.실험목적

원운동을 하는 물체의 질량, 운동 반지름, 그리고 구심력 사이의 관계를 알아보고 몇 가지 변수가 원운동을 하는 물체의 구심력에 어떤 influence(영향)을 주는가를 알아본다.

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