일반물리학 실험 -회전관성 실험

소개글

일반물리학 실험 -회전관성 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

. 실험방법
<실험 1> 회전축 자체의 관성모멘트
① 관성모멘트 측정 장치를 설치하고 회전판이 수평이 되도록 A자형 지지대의 조절나사를 조
정한다.
② 실이 감긴 회전판의 지름 2r을 버니어캘리퍼로 측정한다.
③ 줄이 회전판에 대해 접선방향으로 당겨지도록 도르래의 방향을 조절하고 낙하거리 h, 추와 추걸이의 질량 m, 낙하하는 데 걸린 시간 t_A을 잰다.
④ 반복해서 추를 낙하시키고 낙하하는 데 걸린 시간 t_A을 잰다.
⑤ 평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용하여 회전축의 관성모멘트 I_A를 계산한다.
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<실험2> 원반과 고리의 관성모멘트
① z축에 대해 원반이 회전하도록 회전판 위에 원반을 올린다.
② 낙하하는 데 걸리는 시간을 재기 쉽게 추의 질량을 적당하게 선택한다. 추와 추걸이의 질량 m, 낙하거리 h, 낙하하는 데 걸린 시간 𝑡𝑃을 잰다.
③ 반복해서 추를 낙하시키고 낙하하는 데 걸린 시간 𝑡𝐷를 계산한다.
④ 평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용해 원반의 관성모멘트 𝐼𝐷를 계산한다.
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4. 결과에 대한 논의
관성 모멘트 I= ∑▒〖m_i r_i^2 〗에서 미루어 보았을 때 같은 원반의 z축과 x축 회전을 비교하는 경우(무게중심이 회전축일 때) 중심에 더 많은 질량이 모여있는 x축 회전 원반이 더 작은 관성 모멘트값을 가짐을 짐작할 수 있다. 이론상 이는 z축 회전 원반의 관성 모멘트값의 절반인데, 실험에서도 확인할 수 있는 바였다.
관성모멘트는 회전관성이다. 즉 그 값이 클수록 같은 힘에 대해 작은 각가속도를 갖게 된다. 따라서 위 실험에서 z축회전 원반보다 x축회전 원반이, x축회전 원반보다는 고리가 더 돌리기 쉬운 물체임을 알았다. 또한 z축회전 원반보다 x축회전 원반이 돌리기 쉽다는 것으로부터 회전관성은 물체의 배치에도 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

키워드

회전관성,   회전관성 실험,   관성모멘트