[자연과학][물리학 實驗] 구심력 측정(測定)
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작성일 20-05-25 15:56
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직선운동을 하는 물체가 곡선운동을 하기 위해서는 운동방향에 수직인 힘을 받아야 한다. 아래 그림(a)와 같이 늘어나지 않은 용수철에 힘을 작용시켜 탄성한계 내에서 그림(b)와 같이 오른쪽으로 x만큼 잡아당길 때 작용시킨 힘 F는 늘어난 길이에 비례한다.
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[자연과학][물리학 實驗] 구심력 측정(測定)
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실험결과/물리
[물리학 실험] 구심력 측정(measurement)
1. 실험 목적
회전 운동하는 물체가 갖는 구심가속도와 구심력을 이해하고, 특정 운동에서 실제로 구심력 역할을 수행하는 힘과 회전운동으로부터 측정(measurement)한 구심력의 관계를 이해한다. 탄성계수는 용수철의 재질과 모양에 따라서 달라지는 상수이다. 이렇게 운동방향에 수직인 가속도 ingredient은 곡선궤도의 곡률중심을 향하게 된다된다.
구심가속도의 크기 : 물체가 원 운동하는 주기 T :
구심가속도와 주기와의 관계 :
탄성력
외부의 힘에 의해 변형된 물체가 원래의 모양으로 되돌아가려는 힘을 탄성력(복원력)이라고 한다. 구심가속도는 곡선궤도의 법선방향을 향하므로 법선가속도라고도 한다.
2. 理論(이론)
구심가속도
궤도의 곡률중심을 향하는 방향의 가속도 ingredient. 특히 등속원운동에서는 원의 중심을 향한다. 즉, F〓k이고 이 때 k는 용수철의 탄성계수라고 한다. 그리고 물체의 속력을 v, 궤도의 곡률반지름을 r이라 하면 구심가속도는 v2/r과 같다. 탄성력의 크기와 방향은 훅(Hooke)의 법칙으로 알려져 있따 탄성한계 내에서 물체가 변형되었을 때 탄성력의 크기는 변형된 정도에 비례하고 방향은 변형된 방향과 반대로 작용한다. 물체의 속도의 방향과 항상 수직한 방향, 즉 운동궤도의 법선방향으로 향하므로 법선가속도(normal acceleration)라고도 한다. 그림(b)에서 보는 것처럼 용수철을 힘 F로 잡아당길 때 용수철에는 왼쪽으로 작용하는 탄성력이 생기게 …(drop)
설명
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다. 법선가속도가 물체의 운동방향을 바꾸는 효능를 주는 것에 비해, 속도의 방향과 평행인 접선가속도는 물체의 속력을 증감하는 효능를 준다. 물체가 등속원운동을 하고 있을 경우에 곡률중심은 원의 중심과 일치한다.
