만유 인력 상수 측정實驗(실험)
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작성일 18-12-31 23:54
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만유 인력 상수 측정實驗(실험)
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만유 인력 상수 측정(測定) experiment(실험)
1.experiment(실험) 목적
Henry Cavendish의 experiment(실험)을 이해하고, 물체간 작용하는 인력을 experiment(실험) 측정(測定) 하여 중력 법 칙을 알아보고 이해한다.
작은 구와 일정한 거리를 둔 받침대에 커다란 구 2개를 올려놓고 거울에 반사되어 나 온 레이저가 이동한 거리와 시간을 측정(測定) 한다.
5. experiment(실험)결과
만유인력 F는 두 물체의 질량 m1, m2의 곱에 비례하고, 두 물체 사이의 거리 r에 제곱 에 반비례한다. 이 때 비틀린 각도와 저울의 characteristic(특성)인 비틀림 상수 만 알면 두 물체 사이의 만유인력을 구할 수 있다
G=6.7×10-11Nm2/kg2
G의 값이 매우 작기 때문에 만유인력이 매우 약한 힘이라는 것을 말해준다.
두 물체사이에 작용하는 힘을 측정(測定) 하여 만유인력상수 G값을 구한다.
고정되어 있는 커다란 구의 인력에 의해서 작은 구가 당겨지는 힘을 작은 구에 연결 되어있는 가느다란 실과 거울에 의해 반사되는 레이저가 맞닿는 자의 수치로 힘을 알 수 있다 수치의 폭이 크면 그만큼 힘이 더 크게 작용하는 것이다.
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실험결과/기타
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다.
F=G[G:만유인력상수]
G는 비례상수로 Henry Cavendish에 의해 측정(測定) 할 수 있다
G를 측정(測定) 하기 위해 Cavendish는 비틀림 저울을 사용하였다.
※experiment(실험)을 할 때 주의할 것은 평형기계가 매우 민감하므로 조그마한 충격에도 수치가 많이 바뀌게 됨은 물론이고 실이 끊어질 수 도 있으므로 충격이 가지 않도록 주의한다.
만유인력의 법칙
만유인력 F는 두 물체의 질량 m1 , m2 곱에 비례하고, 두 물체 사이의 거리 r의 제곱 에 반비례한다.
작은 구와 거울이 평행이 되도록 조정하고 거울이 기기에 닿지 않도록 조정한다. 비틀림 저울은 매우 민 감하여 조그만 힘에도 회전을 한다.
받침대 밑에 있는 이동 중 작용하는 힘에 의해서 평형기계 안에 실이 끊어지는 것을 막기 위하여 이것을 고정하는 나사를 천천히 풀어 준다.
3. 준비물
레이저, 질량이 같은 2개의 구, 스탠드, 받침대, 자, 초시계, 비틀림 평형기계
4. experiment(실험)방법
아래 그림과 같이 기구를 설치한다. …(투비컨티뉴드 ) 레이저를 켜고, 거울에 반사시켜 자에 레이저가 보이도록 조정한다.
거리를 다르게 하여 3번 정도 측정(測定) 한다.
F=G[G:만유인력상수]
m1, m2=1.5kg 으로 일정, r=작은 구와 큰 구사이의 거리(3,6,9cm)
☆experiment(실험)결과
6.토의사항
위 실
작은 구와 큰 구사이의 거리 5cm
작은 구와 큰 구사이의 거리 6cm
작은 구와 큰 구사이의 거리 7cm
거리(cm)
시간(s)
거리(cm)
시간(s)
거리(cm)
시간(s)
47.5～49
8.11
44.3～55.1
31.4
60.5～49.8
28.88
49～47.5
5.93
55.1～43.8
30.82
49.8～53.6
20.25
47.5～48.7
9.89
43.8～58.9
28.93
53.6～49.4
16.81
48.7～47.6
5.93
58.9～44.3
28.75
49.4～50.7
12.88
47.6～48.3
5.30
44.3～47.7
16.72
50.7～49.5
12.09
48.3～47.7
3.91
47.7～44
15.37
49.5～49.3
8.59
험의 주의할 점은 비틀림 평형기기 안의 실이 매우 약해서 조금의 충격에도 끊어질 위험이 있다 그리고 이 기기는 아주 적의 충격에도 experiment(실험)결과가 달라질 수 있기 때문에 되도 이면 experiment(실험)을 하는 사람 이외는 기기 근처에 가지 않는 것이 좋다.
2.experiment(실험) 원리
만유인력
질량을 가진 두 물체 사이에 끌어 당기는 힘을 만유인력이라고 한다.
