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