演示実験 遠心力

●目的
 水槽に水を入れ回転させると、水面はカーブを描く。このカーブについて考察し、遠心力の計算を行う。

●理論
 回転中の水面の一点(半径x)を拡大すると、ほとんど平面と見なせる。このときの水面の傾きは、


 tan?=              

 このことから、水面の傾きtan?は半径xに    することが分かる。つまり水面のカーブは     であり、その曲線の方程式は、 y=          ・・・・※ 

●実験
 ここで実験を行い、x,y(y=h1+h2),Tを測定する。

 実験値
    x=    m ,h1=    cm ,h2=    cm 

    T=    s ,g=9.80m/s2  

 ※式に測定値を代入する。

  右辺=          

  左辺=          

 
左:33回転/分                         右:45回転/分


参考:川村康文「フロッピーケース型加速度計を利用した等速円運動の実験」
    日本物理教育学会,物理教育Vol.47, No.2,1999, pp.62-65

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