관성능률과 구심력실험의 예비레포트.

소개글

관성능률과 구심력실험의 예비레포트.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험소개
2.실험이론
3.실험장치및 실험절차

본문내용

질량
d : 회전축에서 질량중심 까지의 거리

※ 질량중심을 지나는 축에 대한 회전관성이 가장 작다.
3. Apparatus & Procedure
1) 실험장치
이번 실험의 기본 실험장치가 되는 A-base입니다. 사진 중간의 회전축에 실이 묶어져 있는 것이 보입니다. 그리고 그 실 끝에는 추걸이가 있고 그 추걸이에 추를 매달게 됩니다.
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원반입니다. A-base에 이 원반을 올려놓고 원반의 관성모멘트를 측정하게 됩니다.
버니어캘리퍼스입니다. 각종 길이를 잴 때 쓰게 됩니다.
추의 낙하시간을 재는 초시계입니다.
실험장치의 수평을 맞출 때 쓰이는 수준기입니다.
실험도구의 질량을 재는 전자저울입니다.
평행축 정리를 실험할 때 쓰이는 Rotating Platform입니다.
회전축을 돌려주는 역할을 하는 추와 추걸이입니다. 추걸이의 질량은 대략 5g ± 0.5g 정도입니다. 그리고 추의 질량은 직접 재어보세요.

Rotating Platform위에 놓여져있는 어댑터입니다. 이 어댑터의 역할은 평행축 정리 실험을 할 때 Rotating Platform에 고정되어서 원반을 올려놓을 수 있게 하는 것입니다.
2) 실험절차
1. 먼저 추의 질량을 잽니다. 이때 추걸이의 질량은 5g± 0.5g 입니다.
2. 실이 감겨지는 부분인 회전축의 지름을 버니어캘리퍼스를 이용하여 측정합니다.
3. 먼저 회전축의 관성모멘트를 측정하기 위하여 A-base의 회전축에 실을 감습니다. 이때 가지런히 감아야 나중에 추를 낙하시킬 때 실이 제대로 풀리지 않아서 생기는 오차를 막을 수 있습니다.
4. 지면으로부터 추까지의 높이를 자를 이용하여 측정합니다. 추걸이의 가장 밑바닥면까지의 높이를 측정합니다. 그 이유는 회전축에 감긴 실을 풀리면서 추가 낙하할 때 지면에 가장 먼저 닿는 부분이 추걸이의 바닥 면이고 또한 운동방정식을 기술할 때 바닥 면에 닿기 전까지이기 때문입니다.
5. 초시계를 준비합니다. 그리고 회전축을 잡고 있던 손을 놓음과 동시에 초시계의 시작버튼을 누릅니다. 추가 매우 빨리 떨어지므로 이점을 유의하세요.
6. 버니어캘리퍼스를 이용하여 원반 구멍의 내경을 측정합니다. 마찬가지 버니어 캘리퍼스를 이용하여 원반의 외경을 측정합니다.
7. 원반을 위에서 봤을 때의 그림입니다. 위에서 측정했던 r1과 r2를 이용하여 계산하면 원반의 반지름 이 됩니다.
8. 원반의 질량을 측정합니다.
9. 원반의 관성모멘트를 측정해 보겠습니다. 먼저 옆 사진을 보면 회전축의 한쪽 부분이 깎여져 나가있습니다. 이 부분을 원반에 맞추어서 원반을 회전축에 끼워 넣습니다.
10. 원반의 회전축과 같은 방향으로 원반을 부착하면 됩니다.
11. 원반을 회전축에 부착한 후 이번에는 원반의 수평을 맞추어 보겠습니다. 먼저 수준기를 원반위에 올려놓은 후 A-base의 밑에 있는 나사를 이용하여 수평을 맞춥니다. 수평이 맞으면 원반을 조금 돌려서 그 지점에서의 수평을 맞춥니다. 그래서 최종적으로 원반이 회전해도 수평이 흐트러지지 않고 계속 수평이 맞는지 확인합니다.
12. 이제 실험 데이터 측정을 위해 원반을 회전축에 부착하고 원반을 돌려 회전축에 실을 감아 놓은 모습입니다.
13. 이번에는 지면으로부터 추까지의 높이를 자를 이용하여 측정합니다. 추걸이의 가장 밑 바닥 면까지의 높이를 측정합니다.
14. 초시계를 준비합니다. 그리고 회전축을 잡고 있던 손을 놓음과 동시에 초시계의 시작버튼을 누릅니다.
15. 이번에는 원반을 세워서 관성모멘트를 측정해 보겠습니다. 회전축에 끼워져 있던 원반을 빼서 세웁니다. 그리고 세운 상태로 회전축에 원반을 끼웁니다.
16. 렌치를 이용하여 사진과 같이 원반의 나사를 조여 줍니다. 이때 조여 주는 부분은 회전축에 깎여져 나간 면에 조여 줘야 합니다. 그렇게 조여주지 않으면 나중에 원반이 회전할 때 회전축과 원반이 같이 돌지 않고 헛도는 경우가 생길 수가 있습니다.
17. 회전축에 실을 가지런히 감고 다시 지면으로 부터의 높이를 잽니다.
18. 초시계를 준비합니다. 그리고 회전축을 잡고 있던 손을 놓음과 동시에 초시계의 시작버튼을 누릅니다.
19. Rotating Platform이라고 적힌 부분 옆에 보면 나사가 있습니다. 회전축에 Rotating platform을 고정시킬 때 이 나사를 이용해서 고정하게 됩니다.
20. Rotating Platform을 회전축에 고정합니다.
21. 위에서 말했듯이 나사를 이용하여 Rotating Platform을 회전축에 고정시킵니다. 마찬가지로 회전축의 잘려져 나간 면에 나사를 고정해야 합니다.
22. 이번에는 수준기를 이용하여 Rotating Platform의 수평을 맞춥니다. 역시 마찬가지로 Rotating Platform을 돌려가면서 수평을 맞춰줍니다. 그리고 완벽하게 Rotating Platform이 수평이 맞으면 다음 실험단계로 들어갑니다.
23. 회전축에 실을 가지런히 감고 다시 지면으로 부터의 높이를 잽니다.
24. 초시계를 준비합니다. 그리고 회전축을 잡고 있던 손을 놓음과 동시에 초시계의 시작버튼을 누릅니다.
25. Rotating Platform에 어댑터를 끼워 넣습니다. 이 어댑터를 끼워 넣기 전에 먼저 어댑터의 질량도 측정하는 것을 잊지 마세요. 나중에 계산할 때 이 어댑터의 질량도 필요합니다.
27. 어댑터를 고정하는 모습입니다. 손으로 일단 돌려서 대충 고정합니다.
28. 평행축 정리를 실험할 때 필요한 중심으로부터의 거리는 Rotating Platform에 0이라고 써진 부분에서 어댑터의 중심까지의 거리입니다.
29. 원반을 어댑터에 끼워 넣습니다. 이때 사진과 같이 베어링 부분이 위로 오게 해서 어댑터와 결합합니다.
30. Rotating Platform에 원반을 결합한 그림입니다. Rotating Platform의 중심에서 원반의 중심, 즉 위에서 말했듯이 어댑터의 중심까지의 거리가 평행축 정리에서의 d가 됩니다.
31. 회전축에 실을 가지런히 감고 다시 지면으로 부터의 높이를 잽니다.
32. 초시계를 준비합니다. 그리고 회전축을 잡고 있던 손을 놓음과 동시에 초시계의 시작버튼을 누릅니다.

키워드

관성능률,   관성모멘트,   토크,   구심력,   평행축정리