[자연과학]일반물리 - 원운동하는 물체의 질량, 궤도반지름, 주기와 구심력 사이의 관계
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작성일 23-06-03 09:59
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2)구심력의 예
달이 지구를 중심으로 원에 가까운 궤도를 도는 까닭은 달을 지구 중심으로 끌어 당기는 중력 때문일것이다 자동차가 곡선도로에서 회전할 때 바깥쪽으로 튀어나가지 않는 까닭은 자동차 바퀴와 지면 사이에…(생략(省略))3. experiment(실험) 장치 및 기구
① 구심력 측정(測定) 장치
② 회전대
③ 저울
④ 초시계
⑤ 모눈종이
⑥ 추와 실걸이, 실
4. experiment(실험) 방법
① 물체의 질량 M을 재어 표에 기록한다.
⑧ 세로기둥의 위치를 바꾸어 회전 반지름 r을 變化시킨 다음 위의 experiment(실험)을 되풀이한다. 운동방향에 수직으로 작용하는 일정한 크기의 외부힘이 작용하면 물체는 등속원운동을 하게 된다된다. 이때 추의 질량 m을 측정(測定) 하여 기록한다.
② experiment(실험)책 59p의 그림 II-7처럼 물체를 세로기둥에 매달고, 한쪽 고리는 중심기둥의 용수철에, 반대쪽 고리는 회전대의 끝에 있는 도르래를 통해 추에 매단다. 이렇게 원의 중심방향으로 작용하여 원운동을 유지하는 힘을 구심력이라 한다.
⑦ 속력을 일정하게 유지시키면서 10회 회전시간 t를 재어 기록한다. 정확한 측정(測定)
을 위해 3회 반복하여 평균(average)값을 구한 후 주기 T 〓 t/10를 계산하여 기록한다.
아무런 외부힘이 작용하지 않으면 물체는 등속직선운동을 한다.
2. theory(이론)
원운동하는 물체에서 원의 중심방향으로 작용하는 일정한 크기의 힘. 물체의 운동방향에 수직으로 작용한다.⑥ 회전대를 돌려 오렌지색 표시가 지시자와 일치할 때까지 속력을 올린다.
④ 물체를 매단 실이 세로기둥에 그어진 수직선과 일치하도록 중심기둥의 용수철 나사를 조정하고 중심기둥의 지시자의 위치를 조정하여 오렌지색 표시와 일치시킨다. 중력, 전자기력, 실의 장력 등이 구심력이 될 수 있다
1)구심력의 크기
질량이 m인 물체가 v의 속도로 반지름이 r인 원 주위를 돌 때의 구심력은 F〓mv²/r의 관계식을 만족한다.⑥ 회전대를 돌려 오렌지색 표시가 지시자와 일치할 때까지 속력을 올린다.
③ 세로기둥의 위치를 고정시키고, 세로기둥과 중심기둥 사이의 거리 r을 측정(測定) 하여 기록한다.
⑧ 구심력을 變化시키기 위해서 세로기둥의 위치는 바꾸지 않은 채 회전대에 도르래를 다시 붙이고 추의 질량을 바꾸어 단 다음 ④번부터 되풀이한다.
⑦ 속력을 일정하게 유지시키면서 10회 회전시간 t를 재어 기록한다. 추의 질량을 총 5번 바꾼다. 물체의 속도와 질량이 크고 궤도 반지름이 작을수록 원운동에 필요한 구심력의 크기는 커진다.
⑤ 추와 추걸이, 그리고 도르래를 제거한다.
① 물체의 질량 M을 측
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