일반물리학실험_회전운동과 관성모멘트

소개글

일반물리학실험_회전운동과 관성모멘트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험방법

2.측정값

3.실험 결과에 대한 논의

4.결론 및 검토

5. 참고문헌 및 출처

본문내용

전체의 회전운동에너지의 합과 같다.
즉, 이다.
이 때 추는 등가속도운동을 하므로
, 이므로 를 에 대입하면 이고,
선속도와 각속도의 관계식 이다.
이 두식 와 를 에 대입하면
이고 를 대입하면
이고
이므로 양변에 을 곱해서 정리해주면
을 얻을 수 있다.
(2)식 (14.2)를 이용하여 식 (14.3), 식 (14.4)와 식 (14.5)를 유도하라.
에서
원판의 밀도가 균일하다고 하면 이다
(14.4) 얇은 원판의 관성모멘트（수평축)
얇은 원판은 평면 강체이므로 수직축정리를 사용할 수 있다.
즉 이 성립한다.
임을 (14.3)에서 알 수 있고,
원판은 대칭성에의해 가 성립하므로
이 된다.
(14.5)두께가 있는 원통의 관성모멘트
원통의 밀도가 균일하다고 하면
이다.
이므로
이다.
(3) 마찰에 의한 효과를 줄이기 위한 실험을 계획하고 실험결과를 보이시오.
회전하는 물체와 고정시키는 물체 사이에 마찰력이 존재하게 된다. 이 마찰력으로 인하여 오차가 생길 수 있다. 즉, 신경써야 할 부분은 회전축과 도르레이다. 마찰을 줄이기 위해서는 진공에서 실험을 하거나, 실험 장치에 마찰이 생길요소를 제거하는 것이다. 현실적으로 실험장치의 녹이나 표면의 불규칙과 같은 요소들은 그 상태를 개선 하더라도 마찰이 존재 할 수 밖에 없다.
4.결론 및 검토
축과 물체를 바꾸어가며 관성모멘트를 구해보았다. 보통 질량의 분포가 회전축과 멀어질수록 회전시키기 어려우므로 원반(z축), 원반(x축), 고리 순으로 질량분포가 회전축에 멀리 떨어져있음을 알아내었다. 원판의 중심의 중심축으로부터의 거리를 변화시켜가며 관성모멘트를 계산해내었다.
위의 공식처럼, 원판이 중심축으로부터 점점 멀어질수록 관성모멘트가 커짐을 알 수 있다. 이것은 질량분포가 중심으로부터 멀어질수록 회전시키기가 어렵고, 회전시키기 어렵다는 것은 관성모멘트 값이 크다는 것을 보여준다.
관성모멘트 측정 장치를 이용하여 회전축에 대한 물체의 관성모멘트에 대한 지식을 가질 수 있었으며, 실험을 통하여 얻어진 측정값과 이론적으로 계산한 값을 비교, 검토해 보면서 오차의 요인에 대해서도 많은 생각을 할 수 있었습니다. 실과 도르래의 마찰로 인한 계기오차, 측정자의 측정오류로 인한 개인오차 등 여러 가지 오차들이 보다 정확한 실험 측정을 방해하였다.
5. 참고문헌 및 출처
일반물리학실험 (저자: 부산대학교 물리학교재편찬위원회 /출판사: 淸文閣 /발행년도: 2009년)

키워드

일반물리학실험,   회전운동,   관성운동