|
1-2. ¿ø¿îµ¿°ú ±¸½É·Â
(Last Updated 2010/3/29)
1. ½ÇÇè¸ñÀû¹°Ã¼°¡ ÀÏÁ¤ÇÑ ¹Ý°æÀÇ ¿ø±Ëµµ¸¦ µû¶ó ÀÏÁ¤ÇÑ ¼Óµµ·Î ȸÀüÇÒ¶§ ±¸½É·ÂÀ» ÃøÁ¤ÇÏ°í ÀÌ·ÐÄ¡¿Í ÀÏÄ¡Çϴ°¡¸¦ ¾Ë¾Æº»´Ù. ¶Ç, °¢°¢ÀÇ ¾çµéÀ» º¯È½ÃÄÑ°¡¸ç ±¸½É·ÂÀ» ÃøÁ¤Çغ¸°í °ü°è½ÄÀ» À¯µµÇغ»´Ù.
2. ÀÌ ·Ð
ÀÏÁ¤ÇÑ ¼Ó·Â v·Î ¿ø±Ëµµ¸¦ µµ´Â ¹°Ã¼´Â µî¼Ó¿ø¿îµ¿(uniform circular motion)À» ÇÑ´Ù°í ¸»ÇÑ´Ù. ¼Ó·ÂÀº º¯ÇÏÁö ¾ÊÁö¸¸ ¹°Ã¼´Â °¡¼Ó¿îµ¿À» ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ »ç½ÇÀº ¼Ó·ÂÀÌ Áõ°¡Çϰųª °¨¼ÒÇÑ´Ù´Â '°¡¼Ó' À̶ó´Â ¿ì¸®ÀÇ ÀÏ»óÀûÀÎ °ü³ä ¶§¹®¿¡ ³î¶ö¸¸ÇÑ °ÍÀÌ´Ù. ±×·¯³ª, ½ÇÁ¦·Î v ´Â º¤ÅÍÀÌÁö ½ºÄ®¶ó°¡ ¾Æ´Ï´Ù. ¸¸¾à, v °¡ ¹æÇ⸸ ¹Ù²ðÁö¶óµµ ±×°ÍÀº ÀÏÁ¾ÀÇ °¡¼Ó¿îµ¿ÀÌ°í µî¼Ó¿ø¿îµ¿¿¡¼ ÀϾ´Â Çö»ó°ú °°´Ù.
[±×¸²1] µî¼Ó ¿ø¿îµ¿ÇÏ´Â ¹°Ã¼ |
[±×¸²1]°ú °°ÀÌ ¹°Ã¼°¡ ¼Óµµ v, ¹ÝÁö¸§ r ·Î µî¼Ó¿ø¿îµ¿À» ÇÒ ¶§, ¹°Ã¼ÀÇ °¡¼Óµµ(Å©±â¿Í ¹æÇâ)¸¦ ±¸Çغ¸ÀÚ. yÃà¿¡ ´ëÇØ ´ëĪÀ¸·Î µÎÁ¡ p,q ¿¡ ´ëÇÑ ¼Óµµº¤Å͸¦ ±×¸®¸é °¢°¢ÀÇ ¼ººÐÀº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Ç¥½ÃÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
vpx = v cos¥è, vpy = v sin¥è vqx = v cos¥è, vqy = -v sin¥è
¹°Ã¼°¡ ÀÏÁ¤ÇÑ ¼Ó·Â v·Î Á¡ p¿¡¼ q±îÁö ¿òÁ÷À϶§, °É¸®´Â ½Ã°£(¥Ät)Àº
¥Ät = arc(pq)/v = r(2¥è)/v |
[±×¸²2] ¹°Ã¼ÀÇ ¼ø°£¼Óµµ¿Í °¡¼Óµµ
[±×¸²3] ¹°Ã¼ÀÇ ¿ø¿îµ¿°ú ±¸½É·Â |
±×·¯¹Ç·Î °¢°¢ÀÇ ¼ººÐ¿¡ ´ëÇÑ Æò±Õ°¡¼Óµµ´Â
<a>x = (vqx -vpx )/ ¥Ät = 0, <a>y = (vqy -vpy )/ ¥Ät = -2v sin¥è / ¥Ät = -2v sin¥è / (r2¥è/v) = -(v2/r)(sin¥è/¥è)
À̵ȴÙ. ¿©±â¼ ¹°Ã¼ÀÇ ¹Ì¼ÒÇÑ º¯È (°¢µµ ¥è¡æ0 ÀÎ °æ¿ì; Á¡ p, q°¡ P Á¡¿¡ Á¢±Ù)¿¡ ´ëÇÑ ¼ø°£ °¡¼Óµµ´Â Á¡ P ¿¡¼ ¿øÀÇ Áß½É(O)À» ÇâÇÏ°í, sin¥è/¥è=1 À̹ǷΠ°¡¼ÓµµÀÇ Å©±â´Â
a = v2/r (±¸½É°¡¼Óµµ; Centripetal acceleration)
ÀÓÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÏÁ¤ÇÑ ¼Ó·ÂÀ¸·Î °¡¼Ó¿îµ¿À» ÇÏ´Â µ¿¾È ¿øÁÖ µÑ·¹¸¦ µµ´Â ¹°Ã¼ÀÇ ÁÖ±â´Â
T = 2¥ðr /v ÀÌ µÉ °ÍÀÌ´Ù. ±¸½É°¡¼Óµµ´Â ¹°Ã¼¿¡¼ ¿øÀÇ Á߽ɹæÇâÀ¸·Î ÀÛ¿ëÇÏ´Â ±¸½É·Â¿¡ ±âÀÎÇÑ´Ù. ÀÌ ÈûÀÇ Å©±â F ´Â ´ºÆ°ÀÇ Á¦2¹ýÄ¢¿¡ ÀÇÇØ
F = ma = mv2/r (±¸½É·Â; Centripetal Force)
ÀÌ´Ù. ¸¸¾à, ÀÌ ÈûÀÌ Á¸ÀçÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù¸é ¹°Ã¼´Â µî¼Ó¿ø¿îµ¿À» ÇÏÁö ¾ÊÀ» °ÍÀÌ´Ù. ±¸½É°¡¼Óµµ¿Í ±¸½É·ÂÀº º¤ÅÍ·®ÀÌ°í Å©±â´Â ÀÏÁ¤ÇÏÁö¸¸, ¹æÇâÀº Ç×»ó ¿øÀÇ Áß½ÉÀ» ÇâÇÏ°í ¼ö½Ã·Î º¯ÇÑ´Ù.
¿ì¸®°¡ ¿ø¿îµ¿¿¡ ´ëÇÏ¿© ÈçÈñ °¡Áú ¼ö ÀÖ´Â ±×¸©µÈ °³³äÀº ¿ø½É·Â(êÀãýÕô; centrifugal force)ÀÇ Á¸Àç¿¡ °üÇÑ °ÍÀÌ´Ù. ÁÙ¿¡ ´Þ¸° °øÀ» µ¹¸®¸é ¼ÕÀº °ø¿¡ÀÇÇÑ ¹Ù±ù¹æÇâÀÇ ÈûÀ» ´À³¤´Ù. | ±×·¯³ª, ÀÌ ÈûÀº ¼ÕÀÌ °ø¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â ±¸½É·Â¿¡ ´ëÇÑ ¹ÝÀÛ¿ëÀÏ »ÓÀÌ¸ç °ø¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ´Â ÈûÀÌ ¾Æ´Ï´Ù. ½ÇÁ¦·Î °øÀ» ¹Ù±ù ¹æÇâÀ¸·Î °¡¼Ó½ÃÅ°´Â Èû, Áï ¿ø½É·ÂÀº Á¸ÀçÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù. ÀÌ¿Í°°Àº »ç½ÇÀº ÁÙÀÌ ²÷¾îÁú¶§ °øÀÇ ³¯¾Æ°¡´Â ¹æÇâÀ¸·ÎºÎÅ͵µ ½±°Ô ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù. ÁÙÀÌ ²÷¾îÁö¸é °øÀº ¼Ó°£¼ÓµµÀÇ ¹æÇâ(Á¢¼±¹æÇâ)À¸·Î ³¯¾Æ°¥ °ÍÀÌ´Ù.
°ú°Å ¿ì¸®´Â ÀÌ ½ÇÇèÀ» -½ÇÇèÀåÄ¡¸¦ ¾î¶»°Ô ±¸¼ºÇÏ´À³Ä¿¡ µû¶ó ´Ù¼Ò Â÷ÀÌ°¡ ÀÖ°ÚÀ¸³ª- °íÁ¤Á¡ ÁÖÀ§·Î Áú·®ÀÌ È¸ÀüÇÒ ¶§, ´ëü·Î ±¸½É·ÂÀº ½ºÇÁ¸µÀÇ ´Ã¾î³ ±æÀ̳ª Áú·®ÀÇ ¹«°Ô·ÎºÎÅÍ ±¸ÇÏ°í, ȸÀüÁֱ⸦ Ãʽðè·Î ÃøÁ¤ÇÏ¿© ¼Óµµ¸¦ °è»êÇÏ¿´´Ù. ±×·¯³ª, ¹°Ã¼¸¦ ÀÏÁ¤ÇÑ ¼Óµµ·Î ȸÀü½ÃÅ°´Â °Íµµ ¹®Á¦Áö¸¸ ½Ã°¢¿¡ ÀÇÁ¸ÇÏ¿© ȸÀü¼ö(¿¹; 10 ȸÀü¼ö ÃøÁ¤)¸¦ Ãʽðè·Î Àç´Â °ÍÀº ºÎÁ¤È®ÇÒ »Ó¸¸¾Æ´Ï¶ó ½ÇÇàÇϱⰡ ¹ø°Å·Î¿ü´Ù. ¿ì¸®´Â ÀÌ ½ÇÇè¿¡¼ ȸÀü´ë ÇÏ´Ü¿¡ ¼³Ä¡µÈ Á÷·ù¸ðÅ͸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¹°Ã¼¸¦ ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô È¸Àü½ÃÅ°°í(¸ðÅÍ¿¡ °¡ÇØÁö´Â Àü¾ÐÀ» º¯È½ÃÅ°¸é ȸÀü¼Óµµ¸¦ ¹Ù²Ù¾î ÁÙ ¼ö ÀÖ´Ù), ȸÀüÇÏ´Â ¹°Ã¼ÀÇ ¼Óµµ´Â Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®¸¦ »ç¿ë, ±¸½É·ÂÀº Èû ¼¾¼¸¦ »ç¿ëÇÏ¿© ÃøÁ¤ÇÏ°í PC ÀÎÅÍÆäÀ̽º¸¦ ÅëÇØ ¸ð´ÏÅ͸µ ÇÔÀ¸·Î¼ Á» ´õ Á¤È®ÇÏ°í Á÷°üÀûÀÎ ±¸½É·Â ÃøÁ¤ ½ÇÇèÀ» ¼öÇàÇÒ °ÍÀÌ´Ù. ȸÀü´ë ¾Æ¾Ï(arm) ºÎºÐ¿¡ ±¸¸Û³ ±ä ȨÀ» µû¶ó Áú·®ÀÌ ±¸¼ÓµÇ¾î ¿òÁ÷ÀÌ¸é ¹°Ã¼ÀÇ È¸Àü¹Ý°æÀÌ º¯ÈµÉ ¼ö ÀÖ°í, ÃøÁ¤ÀÌ Æí¸®Çϵµ·Ï ¾Æ¾ÏÀÇ ¾ç Ãø¸é¿¡´Â ´«±ÝÀÚ°¡ Ç¥½ÃµÇ¾î ÀÖ´Ù.
3. ½ÇÇè±â±¸ ¹× ÀåÄ¡
(1) PC ¹× ÀÎÅÍÆäÀ̽º¹Ú½º (2) ÆÄ¿ö¾ÚÇÁ(Power Amplifier) (3) A º£À̽º ¹× ÁöÁö¸·´ë(60cm) (4) »ó´Ü ÁöÁö¸·´ë(30cm), ¸ÖƼŬ·¥ÇÁ (5) Èû¼¾¼(Force Sensor)
|
(6) Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®, ¤§Å¬·¥ÇÁ (7) ȸÀü´ë(DC¸ðÅÍ; Max DC12V, 750rpm) (8) Áú·®(10gx2°³, 20gx4°³, 50gx2°³) (9) ¼öÆò°è (10)±â¸§(WD-40;°ø¿ë)
| 4. ½ÇÇè¹æ¹ý(±ÇÀå)
[±×¸²4] ±¸½É·Â ÀåÄ¡ÀÇ ¼Â¾÷
[±×¸²5] ¼¾¼ÀÇ ¼Â¾÷ |
[±×¸²6] À¯µ¿Áú·®ÃøÀÇ Ã¶»ç°íÁ¤ ¹× Ȧ´õ
[±×¸²7] ±¸½É·ÂÀåÄ¡ Ãø¸é | (1) [±×¸²4, 7]°ú °°ÀÌ ÀåÄ¡¸¦ ±¸¼ºÇÑ´Ù. ȸÀü´ë¸¦ Aº£À̽ºÀÇ Áß¾Ó¿¡ °íÁ¤(´ÜÀÚ°¡ ¹Ù±ùÂÊÀ¸·Î ÇâÇؾßÇÔ, ȸÀüÁß¿¡ ¿òÁ÷ÀÌÁö ¾Êµµ·Ï ´Ü´ÜÈ÷ °íÁ¤)ÇÏ°í ÇÑÂÊ ³¡¿¡´Â ÁöÁö¸·´ë(60cm)¸¦ ¼¼¿ì°í ÇÏ´Ü¿¡ [±×¸²7]°ú °°ÀÌ ¤§Å¬·¥ÇÁ¸¦ ³¢¿ì°í Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®¸¦ ¼³Ä¡ÇϵÇ, ȸÀü´ë°¡ µ¹¾Æ°¥ ¶§ ȸÀü´ë ÇÏ´Ü ÇÑÂÊ¿¡ ¼³Ä¡µÈ ºí·Ï(°íÁ¤Áú·® ÇÏ´Ü ¿øÇü¸·´ë)ÀÌ Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®ÀÇ ¼¾¼¿¡ °É¸®µµ·Ï °íÁ¤ÇÑ´Ù.
(2) ¸ÖƼŬ·¥ÇÁ¿Í ªÀº ¸·´ë¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Èû¼¾¼¸¦ »ó´Ü¿¡ °íÁ¤ÇÏ°í [±×¸²6]°ú °°ÀÌ À¯µ¿Áú·®¿¡ ö»ç¸¦ °É°í Áß¾Ó µµ¸£·¡¸¦ Áö³ª Èû¼¾¼ ÇÏ´ÜÀÇ È¸Àü°í¸®¿¡ °É¾îÁØ´Ù. (1)~(2) °úÁ¤ÀÇ ¼³Ä¡´Â ÀÌ¹Ì µÇ¾îÀÖÀ» ¼ö ÀÖ´Ù.
(3) ¿øÇü ¼öÁر⸦ ȸÀü´ë À§¿¡ ¿Ã·Á³õ°í Aº£À̽ºÀÇ ¼öÆòÁ¶Àý³ª»ç¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ȸÀü´ëÀÇ ¼öÆòÀ» Àß Á¶ÀýÇØÁØ´Ù.
(4) [±×¸²6,7]°ú °°ÀÌ ÇÑÂÊ¿¡´Â °íÁ¤Áú·®, ÇÑÂÊ¿¡´Â À¯µ¿Áú·® 50gÀ» °¢°¢ ¼³Ä¡ÇÏ°í ȸÀü´ëÀÇ Áß½ÉÀ¸·ÎºÎÅÍ 9cm °Å¸®°¡ µÇµµ·Ï ÇÑ´Ù. À̶§, À¯µ¿Áú·®ÀÇ ¼³Ä¡´Â À§Ä¡¸¦ ¸ÕÀúÀâÀº »óÅ¿¡¼ ö»ç°¡ ÆØÆØÇÏ°Ô ¼öÁ÷ÀÌ µÇµµ·Ï Èû¼¾¼ÀÇ À§Ä¡¸¦ Àß Á¶ÀýÇØÁÖ¸é Á» ´õ ¼³Ä¡°¡ ¿ëÀÌÇÒ °ÍÀÌ´Ù.
[Âü°í] °íÁ¤Áú·®Àº ȸÀü´ëÀÇ ¾ÈÁ¤Àû ȸÀüÀ»À§ÇØ ´ëĪ°Å¸®¿¡ °íÁ¤µÇ°í, À¯µ¿Áú·®Àº ö»ç·Î µµ¸£·¡¸¦ ÅëÇØ Èû¼¾¼¿¡ ¿¬°áµÇ¾î Á÷¼± Ȩ³»¿¡¼ ºÎµå·´°Ô ¿òÁ÷¿©¾ß¸¸ ÇÑ´Ù. ¸¸¾à À¯µ¿Áú·®ÀÌ Àß ¿òÁ÷ÀÌÁö ¾ÊÀ¸¸é ½ÇÇè¿ÀÂ÷ÀÇ ¿øÀÎÀÌ µÇ¹Ç·Î ³Ê¹« ²Ë Á¶ÀÌÁö ¾Êµµ·ÏÇÏ°í ½ÇÇè½Ç¿¡ ºñÄ¡µÈ ±â¸§(WD-40)À» Çöó½ºÆ½¸µ ÇÏ´Ü¿¡ »Ñ·ÁÁØ´Ù. | (5) Èû¼¾¼ÀÇ µòÇ÷¯±×¸¦ ¾Æ³ª·Î±× ä³ÎA ¿¡ ¿¬°áÇÏ°í ÆÄ¿ö¾ÚÇÁ´Â ä³ÎB, Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®´Â µðÁöÅ» ä³Î1 ¿¡ °¢°¢ ¿¬°áÇØÁØ´Ù. ÆÄ¿ö¾ÚÇÁÀÇ Ãâ·Â´ÜÀÚ¿Í È¸Àü´ëÇÏ´ÜÀÇ ¸ðÅÍ¿ë ÀԷ´ÜÀÚ¸¦ ¸®µå¼±À¸·Î ¿¬°áÇÑ´Ù.
(6) µ¥ÀÌÅͽºÆ©µð¿À ÇÁ·Î±×·¥À» ½ÇÇàÇÏ°í [±×¸²5]¿Í °°ÀÌ Ã¤³Î1¿¡ Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®(Photogate), ä³ÎA- Èû¼¾¼, ä³ÎB- ÆÄ¿ö¾ÚÇÁ¸¦ °¢°¢ ¼³Ä¡ÇÑ´Ù.
(7) ½ÅÈ£¹ß»ý±âÀÇ Ãâ·Â¼³Á¤Àº Auto, DC 3V·Î Àâ°í ÇÏ´ÜÀÇ Ãâ·ÂÀü¾Ð ÃøÁ¤(Measure Output Voltage)Àº üũ¸¦ ¾ø¾Ø´Ù.
[±×¸²8] Æ÷Åä°ÔÀÌÆ®ÀÇ ¼³Á¤ |
(8) Èû(f)´ë ȸÀü¼Óµµ(v)¸¦ ±×·¡ÇÁ·Î Á÷Á¢ Ç¥½ÃÇÏ¸ç ½ÇÇèÇϱâÀ§ÇØ ¼Â¾÷ À©µµ¿ì¿¡¼ ŸÀÌ¸Ó ¹öÆ° À» ´©¸£°í Label ¿¡ Time between blocked ¸¦ ÀÔ·Â- Timing Sequence ¿¡¼ blocked ¸¦ 2¹ø ¼±ÅÃÇϸé [±×¸²8]°ú °°À̵ȴÙ. Done ¹öÆ°À» ´©¸£¸é Data ¿µ¿ª(ÁÂÃø»ó´Ü)¿¡ Time between blocked °¡ Ç¥½ÃµÈ´Ù.
(9) ¼Óµµ¸¦ Á¤ÀÇÇØÁÖ±â À§ÇØ °è»ê±â¾ÆÀÌÄÜ À» ´·¯¼ Definition ¶õ¿¡ Velocity = (2*pi*radius)/t ¸¦ ÀÔ·ÂÇÏ°í Properties ¸¦ ´©¸£°í [±×¸²9] ¿ìÃø°ú °°ÀÌ Velocity, V, m/s µîÀ» ÀÔ·ÂÇØÁØ´Ù. (´Ù¸¥ µðÆúÆ®°ªµéÀº ±×´ë·Î) |
[±×¸²9] °è»ê±â À©µµ¿ìÀÇ È°¿ë (10) »ó¼ö¸¦ Á¤ÀÇÇØÁÖ±â À§ÇØ +New¸¦ ´©¸£°í radius, Value °ª¿¡´Â 0.09 (Áú·®ÀÇ È¸Àü¹Ý°æ), Units¿¡´Â m ¸¦ °¢°¢ ÀÔ·ÂÇÏ°í ¡î Accept ¸¦ ´©¸¥´Ù. ´ÙÀ½, Variables ÇÏ´ÜÀÇ ¡å¸¦ ´©¸£°í Experiment Constant => radius ¸¦ ¼±ÅÃÇϸé radius°¡ »ó¼ö·Î Ç¥½ÃµÇ°í t´Â Data Measurement => Time between blocked ¸¦ ¼±ÅÃÇϸé [±×¸²9]°ú °°ÀÌ µÈ´Ù. (ÀÌÈÄ °è»ê±âÀ©µµ¿ì´Â ´Ý¾Æ ³õ¾Æµµ »ó°ü¾ø´Ù) ±×·³ Data ¿µ¿ª¿¡ Velocity °¡ Ç¥½ÃµÇ°í ¼Óµµ µ¥ÀÌŸ¸¦ ¹Ù·Î Ç¥½ÃÇÒ Áغñ°¡ ³¡³ ¼ÀÀÌ´Ù. (¿Ö ȸÀü¼Óµµ¸¦ ÀÌ¿Í°°ÀÌ Á¤ÀÇÇßÀ»±î?)
(11) ¾ÆÀÌÄÜÀ» Èû¼¾¼·Î ²ø¾î°¡¼ ±×·¡ÇÁ¸¦ ¶ç¿ì°í, DataÀÇ Velocity¸¦ ±×·¡ÇÁÀ©µµ¿ìÀÇ xÃà(TimeÀ¸·Î µÇÀÖÀ½)À¸·Î ²ø¾î´Ù ³õÀ¸¸é xÃàÀÌ Velocity·Î Ç¥½ÃµÈ´Ù.
[Âü°í] Èû¼¾¼°¡ ¹ØÀ¸·Î ´ç°ÜÁö¸é ±×·¡ÇÁÀÇ yÃàÀÌ -°ªÀ» Ç¥½ÃÇϹǷΠÆíÀÇ»ó +°ªÀ¸·Î Ç¥½ÃÇϱâ À§ÇØ Force Sensor¸¦ ´õºíŬ¸¯-Calibration ÅÇ¿¡¼ Hih PointÀÇ Value 50 => -50, Low PointÀÇ Value -50 => 50 À¸·Î °¢°¢ ¹Ù²ãÁÙ ¼ö ÀÖ´Ù. | (12) ÀÌÁ¦ ½ÇÇèÁغñ°¡ ´Ù µÇ¾ú´Ù. »ó´ÜÀÇ Start ¹öÆ°À» ´©¸£¸é ÀÚµ¿À¸·Î ȸÀü´ë¿¡ Àü¿øÀÌ °¡ÇØÁö°í ÀåÄ¡´Â ȸÀüÇϱ⠽ÃÀÛÇÒ °ÍÀÌ´Ù. (ÁÖÀÇ: ȸÀü´ë°¡ µ¹¾Æ°¥ ¶§ ¸ðµç Äڵ弱ÀÌ ¾Æ¾Ï¿¡ °É¸®Áö ¾Êµµ·Ï ÁÖÀÇÇÏ°í ÀÌ»óÀÌ ¹ß»ýÇÏ¸é ½ÇÇèÀ» Áï½Ã ¸ØÃá´Ù)
:¸ðÅÍ ÀÔ·Â Àü¾ÐÀ» º¯È½ÃÅ°¸ç ¹°Ã¼ÀÇ È¸Àü¼Óµµ¸¦ º¯È½Ãų¶§ ±¸½É·ÂÀ» ¿¬¼ÓÀûÀ¸·Î ÃøÁ¤ (¹ÝÁö¸§r°ú Áú·®mÀº °íÁ¤)
(1) À§ÀÇ ½ÇÇè°úÁ¤°ú °°ÀÌ m=50g, r= 9cm À¸·Î °íÁ¤ÇÏ°í f:vÀÇ ±×·¡ÇÁÀ©µµ¿ì¸¦ ¶ç¿î´ÙÀ½, ½ÃÀÛ ¹öÆ°À» ´©¸¥»óÅ¿¡¼ ½ÅÈ£¹ß»ý±âÀÇ Àü¾ÐÀ» ¸¶¿ì½º·Î Ŭ¸¯ÇÏ¸ç º¯È½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù. ¾à 3~4ÃÊ °£°ÝÀ¸·Î Àü¿øÀ» 3,4,5...8V ·Î º¯È½ÃÄÑ°¡¸ç ±×·¡ÇÁ¸¦ °üÂûÇÑ´Ù. À̶§, ȸÀü½ÃÀÛ 1,2ÃÊ ÈÄ ¾ÈÁ¤µÈ ȸÀü»óÅ¿¡¼ Á¦´ë·Î µÈ f, vÀÇ °ªÀÌ µð½ºÇ÷¹ÀÌ µÉ °ÍÀÌ´Ù.
(2) ½º¸¶Æ®Ä¿¼ ·Î ±¸½É·Â, ȸÀü¼ÓµµÀÇ °ªÀ» 5°³ÀÌ»ó ÀÐ¾î¼ µ¥ÀÌŸ¸¦ Àû¾îº¸°í f:v2 ÀÇ ±×·¡ÇÁ¸¦ ±×·Áº¸ÀÚ. f, v´Â ¾î¶² °ü°èÀΰ¡? ¿øÇÑ´Ù¸é µ¥ÀÌÅ͸¦ f_v.ds µîÀ¸·Î ÀúÀåÇÏ¿© µ¥ÀÌÅ͸¦ °¡Á®°¥ ¼ö ÀÖ´Ù.
[Áú¹®] ¾î¶² ¸ðÅͳª ȸÀüÀåÄ¡°¡ ÀÖÀ» ¶§ ±Ô°ÝÀº rpm(ºÐ´ç ȸÀü¼ö)À¸·Î ³ªÅ¸³½´Ù. À̶§ ÀÌ ¸ðÅÍ´Â ÁÖ¾îÁø Àü¾Ð¿¡ ´ëÇØ ÀϹÝÀûÀ¸·Î ÀÏÁ¤ÇÑ °ªÀº ¼ÓµµÀΰ¡ °¢¼ÓµµÀΰ¡? |
: ¹°Ã¼ÀÇ Áú·®À» º¯È½Ãų¶§ ±¸½É·ÂÀÇ º¯È¸¦ ÃøÁ¤(¹ÝÁö¸§r °ú ¼Óµµ v´Â °íÁ¤)
(1) ȸÀü¹Ý°æ r=9cm, ½ÅÈ£¹ß»ý±âÀÇ Àü¾ÐÀº DC 10V ·Î °íÁ¤ÇÏ°í Áú·®À» 10g, 20g, 30g, 40g, 50g À¸·Î º¯È½ÃÄÑ°¡¸ç ½º¸¶Æ®Ä¿¼ ¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ±¸½É·ÂÀ» ÃøÁ¤ÇÏ°í f, m µ¥ÀÌÅ͸¦ ±â·ÏÇÑ´Ù.
(2) ½ÇÇèÀÌ ³¡³ª¸é ±¸½É·Â ´ë Áú·®ÀÇ º¯È ±×·¡ÇÁ¸¦ ±×¸°´Ù. f:m ÀÇ ±×·¡ÇÁ´Â ¾î¶°ÇÑ°¡?
: ȸÀü ¹ÝÁö¸§À» º¯È½Ãų¶§ ±¸½É·ÂÀÇ º¯È¸¦ ÃøÁ¤(°¢¼Óµµ¥ø¿Í Áú·®mÀº °íÁ¤)
(1) Áú·®Àº 50g, ½ÅÈ£¹ß»ý±âÀÇ Àü¾ÐÀº DC 10V ·Î °íÁ¤ÇÏ°í ȸÀü ¹ÝÁö¸§À» 5cm, 6cm, 7cm, 8cm, 9cm, 10cm ·Î º¯È(°íÁ¤Áú·®ÀÇ À§Ä¡µµ À¯µ¿Áú·®°ú ´ëĪÀûÀ¸·Î º¯È½ÃÅ´)½ÃÄÑ°¡¸ç ±¸½É·ÂÀ» ÃøÁ¤ÇÑ´Ù.
[ÁÖÀÇ] (1) ±×·¡ÇÁ¿¡¼ À¯µ¿Áú·®ÀÇ ¼Óµµ(v)´ë½Å °¢¼Óµµ(¥ø)¸¦ Ç¥½ÃÇÏ·Á¸é °è»ê±âÀ©µµ¿ì¿¡¼ ¾î¶»°Ô ÀÔ·ÂÇØ Áà¾ßÇÒ±î?
(2) °è»ê±â À©µµ¿ìÀÇ ½ÇÇè»ó¼ö(experiment constant) ÀԷ¶õÀÇ È¸Àü ¹ÝÁö¸§ °ªÀº ÀÔ·ÂÈÄ Accept¸¦ ´·¯¾ß º¯°æÀÌ ¹Ý¿µ µÇ¹Ç·Î ÁÖÀÇÇÑ´Ù. | (2) ȸÀüÇÏ´Â Áú·®ÀÇ °¢¼Óµµ¸¦ ½Ç½Ã°£À¸·Î °üÂûÇϱâ À§ÇØ µ¥ÀÌŸ½ºÆ©µð¿À¿¡¼ µðÁöÅÐ µð½ºÇ÷¹ÀÌ ·Î Ç¥½ÃÇϸé À¯¿ëÇÒ °ÍÀÌ´Ù. À̶§, ȸÀü»óÅ°¡ ¾ÈÁ¤µÈ 1~2ÃÊ ÈÄÀÇ µð½ºÇ÷¹ÀÌ °ªÀ» Æò±ÕÇÏ¿© Àû¾îÁØ´Ù. ÀÌ °æ¿ì °íÁ¤µÈ °ªÀ¸·Î ¼Óµµ°¡ ¾Æ´Ñ °¢¼Óµµ·Î Àâ¾Ò´Âµ¥ ¿Ö ±×·²±î?
(3) ½ÇÇèÀÌ ³¡³ª¸é ±¸½É·Â ´ë ¹ÝÁö¸§ÀÇ º¯È ±×·¡ÇÁ¸¦ ±×¸°´Ù. f:r ÀÇ ±×·¡ÇÁ´Â ¾î¶°ÇÑ°¡?
5. Âü °í
(1) Centripetal Force Apparatus (PDF ÆÄÀÏ)
(2) Æ÷Åä°ÔÀÌÆ® ÀÛµ¿¿ø¸®
|
|