마이노트
[일반물리학]
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피조의 빛 속력 측정 실험에서, 광원과 거울 사이의 거리 L = 8.00\ \mathrm{km} 이고, 톱니바퀴의 톱니 수는 N = 500 개입니다. 빛의 속력이 c = 3.00 \times 10^8\ \mathrm{m/s} 일 때, 톱니바퀴의 최소 각속력 \omega_{\min} 은 얼마입니까?
1
75.0\ \mathrm{rad/s}
오답
2
118\ \mathrm{rad/s}
3
187\ \mathrm{rad/s}
4
236\ \mathrm{rad/s}
5
375\ \mathrm{rad/s}
빛이 왕복하는 데 걸리는 시간
\displaystyle \Delta t = \dfrac{2L}{c}
동안 톱니바퀴는 최소
\displaystyle \Delta \theta = \dfrac{2\pi}{2N}
만큼 회전해야 합니다.
따라서,
\displaystyle \omega_{\min} = \dfrac{\Delta \theta}{\Delta t} = \dfrac{\pi c}{2 L N}
수치 대입:
\displaystyle \omega_{\min} = \dfrac{\pi (3.00 \times 10^8\ \mathrm{m/s})}{2(8.00 \times 10^3\ \mathrm{m})(500)} \approx 117.8\ \mathrm{rad/s} \approx 118\ \mathrm{rad/s}
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