[물리레포트] 구심력 측정

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본문내용
‣ 목적
구심력 측정 장치를 이용하여 각속도를 통해 구한 힘과 용수철의 탄성계수를 통해 구한 힘을 비교하여 구심력을 측정한다.

‣ 이론
반지름 r인 원궤도를 따라 등속원운동을 하는 질량 m인 물체가 받는 구심력은 다음과 같다.

여기에서 는 물체의 속도이고 는 각속도이며, 로 주어진다. 구심력에 대한 유도는 부록에 자세히 나와 있다. 속도와 주기는 다음 관계를 가지므로,

구심력을 주기의 함수로 나타내면 다음과 같이 된다.

또한 <그림 1>과 같은 실험 장치를 이용하여 질량이 인 물체를 원 운동시키면, 용수철의 복원력은 물체 에 구심력으로 작용한다. 용수철의 탄성계수가 일 때, 힘과 변위 와의 관계는 다음과 같이 Hooke의 법칙으로 표현된다.
참고문헌
- Surway Faughn Vuille 원저, “일반물리학”, 북스힐(2012/2/20), pp123~127
- 유병길․김정식 저, “일반 물리학 실험”, 북스힐(2011/2/25), pp51~58
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