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[자연과학] 일반물리학 實驗 - 보다 진자와 카터 진자

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작성일 20-09-14 01:50

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따라서 주기 T, 철사의 길이 l, 구의 반경 r만 측정(measurement)하면 윗 식에서 g를 구할 수가 있다

3. experiment(실험) 기구 및 장치

① 보다 진자
② 초시계
③ 미터자
④ 수준기⑤ 버니어 캘리퍼스(Vernier calliper)
⑥ 철사 혹은 구리줄(1m)

- Borda 진자란
Borda가 고안한 최초의 중력 절대측정(measurement)장치로 길이 수 m의 철사에 금속구를 매달고 철사의 상단에 연결된 나이프에지를 축으로 하여 자유로이 진동하도록 고안한 것이다.

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보다 진자와 카터 진자

1. experiment(실험) goal(목표)
- Borda의 진자를 이용하여 그 지점의 중력가속도 g를 측정(measurement)한다.
Borda 진자에서 철사의 질량을 금속구의 질량보다 훨씬 작게 하고 그 길이를 금속구의 반지름보다 훨씬 길게 한다. 그러면 실체진자이면서도 그 주기는 질량이 금속구와 같고 길이가 철사의 길이와 같은 단진자의 주기와 거의 같아져서 아주 작은 보정향만…(생략(省略))

실험결과/물리

다.

2. experiment(실험) 원리

그림 1.9.1와 같이 수평 고정축 O의 둘레에 대한 강체의 중력에 의한 회전운동의 방정식은, 공기의 저항 등을 무시하면,
(1)
여기에서는 연직선과 고정축 O와 무게중심G를 잇는 직선 사이의 각이고, 그것이 상당히 작으면(5° 이하) 가 되므로

그러므로 단진동의 주기를 T로 하면,

중력 가속도 g는

그런데 I 는 지점 O의 둘에의 관성모멘트(moment of inertia)이므로 그림 1.9.2와 같이 철사의 길이 l, 구의 반경 r인 Borda의 진자에서는 진자의 길이 h=l+r이고, 고체구의 관성모멘트는 이므로

(2)

이다.

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