일반물리실험 A+자료 원심력 결과레포트

소개글

일반물리실험 A+자료 원심력 결과레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적

준비물

실험의 과정 및 결과

본문내용

한 각도로 움직이는 공은 한번 움직여서 회전 중심으로부터 멀어지기 시작하면 시간이 지날수록 거리가 멀어짐에 따라 더 큰 구심력을 받게 된다. 이러한 이유 때문에 쇠 구슬은 직선 경사로에서 이번 실험에서 보여주는 운동을 하게 되는 것이다. 반면에 곡선 경사로에서 중간에 멈춰 있는 이유는 구심력은 로 에 비례하여 힘을 작용하기 때문이다. 거리가 멀어질수록 구심력은 커져야 하지만 실험에서 쓰인 것 같은 곡선 경사로 에서는 cos가 수평면의 수직에 가까워질수록 작아져서 수직력이 작아지는 정도가 거리에 비례하여 커지는 구심력이 커지는 정도에 비해 크기 때문에 동일한 각속도w로 움직이는 곡선 경사로에서 공에 작용하는 구심력과 중력에 의하여 회전중심으로 가려는 힘이 일치하는 지점이 있으며 이 지점에서 공은 멈춰 있게 된다.
직선 경사로 실험을 하기 전 다연하게 경사로에 중간에 쇠구슬을 멈출 수 있을 것이라고 생각했다. 하지만 실험 결과는 예상과 달리 쇠구슬이 경사로 끝까지 이동하는 모습을 보았다. 왜냐하면 실험을 하기 전 예비보고서를 쓸 때 공부했던 식 v= 에 따라 생각을 해보면 회전속도와 반지름은 어느 정도 비례관계를 가지고 있기 때문에 서서히 속력을 증가시키면 힘의 평형을 유지하는 반지름의 길이가 서서히 늘어나서 쇠구슬을 중간에 멈출 수 있을 것이라고 생각했기 때문이다. 왜 저런 결과가 나왔는지에 대해 생각해 본 결과, 개인적으로 경사로의 각도가 13°로 작았던 것과 경사로의 길이가 영향이 있었던 것 같다. 작은 경사각에 비해 경사로의 길이가 짧았기 때문에 힘의 평형이 이루어지는 회전 각속도를 맞추기 힘들었을 것이다. 만약에 각도가 크거나 레일의 길이가 훨씬 더 길었다면 중간에 쇠구슬을 멈추게 하는 것도 가능했을 것이다. 실제로 곡선 경사로의 실험을 진행했을 때 곡선 경사로는 경사가 다양했는데 최대 각도가 49°이고 중간에 쇠구슬을 멈추는데 성공했다는 것으로 보아 꽤 타당성 있는 의견이라고 생각이 된다. 한편 곡선 경사로에서 쉽게 쇠구슬을 중간에 멈추게 한 것은 표면 거칠기와 상관이 있다고 생각하였다. 아무래도 곡선 경사로에 동그란 형태의 쇠구슬을 놓으니 서로 맞닿는 표면적이 많아지게 되고 이상적으로 매끈한 상태가 아니라면 요철에 의한 기계적 마찰이 생기게 되고 그에 따라 쇠구슬이 더 밖으로 밀려나갔다는 생각이 든다. 실제로도 측정한 회전속도는 이론값보다 높은 속도로 측정되었기에 이를 뒷받침 해준다고 생각한다.

키워드

일반물리실험,   일물실,   원심력