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구심력을 측정하기 어려우므로 유의해서 실험하여야 한다. 이번 실험을 하면서 이론상으로는 속도가 증가하면 힘도 증가한다는 것을 알았지만 실험을 통해서 구심력이 있어야 물체가 계속해서 회전운동을 할 수 있다는 개념을 확실히 알 수
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구심력이다. 구심력의 방향은 원의 중심을 향하며 구심력의 크기는 물체의 질량이 크고 속력이 빠를수록 크다.
첫 번째 실험에서는 물체의 질량과 구심력을 일정하게 유지시키고 회전반경을 변화시켜 회전시간을 측정하였다. 회전반경이 커
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대로 된 실험이었다면 구심력과 복원력이 거의 일치해야 한다.
하지만 측정방법이나 계산에서 약간의 실수가 있었는지 였던 실험에서는 평균 40.95%라는 매우 큰 오차가 발생하였다.
오차가 생긴 이유는 처음에 실험에 대해 잘 이해하지 못해
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측정하여 식 (2)를 써서 구심력 F를 계산한다.
4.회전을 정지시킨 후, 그림 3의 점선 부분과 같이 푸 m을 달아 물체의 끝점이 바늘 P와 일치하게 만들면 이때 추의 무게는 구심력과 같다. 이 결과를 위에서 측정한 F값과 비교한다.
<그림3> 수
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시작할 때 Indicator bracket과 흰색 indicator를 정확하게 일치 시키지 못하고 위아래로 왔다 갔다 진동을 했고 공기의 저항과 책상의 흔들림으로 정확한 주기가 측정되지 못해 오차가 발생했다고도 생각한다. 사람의 손으로 측정하는 것이기 때문
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물리학실험, 김기식 외, 2001, 인하대학교 출판부, pp.51~57
(5) D.Halliday and R.Resnick, Fundamentals of Physics, 3rd, John Wiley & Sons.
pp.55~63
(6) 김기식 외 15인, 대학물리학(상), 인하대학교 출판부, 인천, 1999), pp.43~46, pp.125~130
(7) http://hurung.com.ne.kr/d07%B5%EE%BC%D3%BF
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물리학실험’, 아주대학교 출판부, 29-31p
http://naver.me/xVlfrige
http://naver.me/GpOY38ZR 1. 측정값 및 실험 결과
실험1 (일정한 구심력, 일정한 m, 반경 변화)
실험2 (일정한 반경, m 일정, 구심력 변화)
2. 질문에 대한 토의
3. 실험 과정 및 결과
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구심력 와 각속도 의 관계를 그래프로 측정한다.
(6) 회전반지름 을 바꾸면서 실험을 반복한다.
실험 2 회전반지름 은 일정하고, 물체의 질량 을 변화시키는 경우
(1) 사각블록의 질량 과 추의 질량 을 측정한다.
(2) 그림 4처럼 회전막대에 힘 센
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구심력(Mg)
10회 회전시간
주기 T
1
10
98
12.02
1.202
0.692
2
20
196
10.74
1.074
0.867
3
30
294
10.21
1.021
0.959
4
40
392
9.66
0.966
1.072
5
50
490
9.52
0.952
1.103
그래프의 기울기 : = 953.8
그래프의 기울기로부터 구한 물체의 질량 : m = 302g
위의 값과 저울로 측정한 물체의
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, 기계를 사용한 정밀한 실험이 이루어진다면, 오차의 발생을 근소하게 줄일 수 있을 것이다. a. 회전반경 r을 변화시키면서
b. 구심력의 크기를 변화시키면서
c. 물체의 질량을 변화시키면서
실험 결과
질문 및 토의
결론 및 검토
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