관성모멘트 실험 결과보고서

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관성모멘트 실험 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적
실험 관련 이론
실험 결과
분석

본문내용

낙하하는데 걸린 시간
: 낙하하는 물체의 가속도
: 낙하하는 물체의 질량 즉, 추와 추걸이의 질량
: 회전축의 반지름, 토크를 받게 되는 회전막대의 반지름
: 관성모멘트
A. 회전축의 관성모멘트 측정
1
2
3
평균
0.87
0.69
0.76
0.77
0.6m
2.024m/s
0.025kg
0.0063m
0.0000038
회전축의 관성 모멘트 0.0000038
B. 회전 막대의 관성 모멘트 측정
1
2
3
평균
13.21
13.55
13.20
13.32
0.6m
0.0067m/s
0.085kg
0.0063m
0.00443
전체 관성 모멘트 0.00443
회전 막대의 관성 모멘트 0.00442
회전 막대의 관성 모멘트 이론값 I = 0.003
오차 = 47.3%
C. 사각 질량의 관성 모멘트 측정
① 중심에 위치시켰을 때
1
2
3
평균
13.32
13.53
13.22
13.36
0.6m
0.0067m/s
0.085kg
0.0063m
0.00493
전체 관성 모멘트 0.00493
원점에 있는 사각질량의 관성 모멘트 0.00051
② 중심으로부터 10cm 떨어져 있을 때
1
2
3
평균
16.92
16.73
16.97
16.87
0.6m
0.0042m/s
0.085kg
0.0063m
0.00787
전체 관성 모멘트 0.00787
중심으로부터 10cm떨어져 있는 사각질량의 관성 모멘트 0.00345
③ 중심으로부터 20cm 떨어져 있을 때
1
2
3
평균
20.82
20.83
20.22
20.62
0.6m
0.0028m/s
0.085kg
0.0063m
0.0118
전체 관성 모멘트 0.0118
중심으로부터 20cm떨어져 있는 사각질량의 관성 모멘트 0.00738
D. 회전 원판의 관성 모멘트.
①눕혀서 회전 시켰을 때
1
2
3
평균
12.35
11.81
12.00
12.05
0.6m
0.0083m/s
0.085kg
0.0063m
0.00398
전체 관성 모멘트 0.00398
누워있는 원판의 관성 모멘트 0.00397
누워있는 원판의 관성 모멘트 이론값 I=0.00921
오차 = 56.9%
②세워서 회전 시켰을 때
1
2
3
평균
9.60
9.40
8.89
9.30
0.6m
0.0139m/s
0.085kg
0.0063m
0.00236
전체 관성 모멘트 0.00236
세워져 원판의 관성 모멘트 0.00235
세워져 원판의 관성 모멘트 이론값 I=0.00461
오차 = 49.0%
4.분석
첫 번째 실험은 막대의 관성 모멘트를 이용하였다. 이론값은 I=0.01243이고 실험값은 I=0.0109102이다. 오차율은 12.227%가 나왔다 두 번째 실험은 회전 원판을 눕혀서 측정했을 경우 관성 모멘트를 구하는 것 이었다.이론값은 I=0.009066이 나온다. 실험값은 I=0.0075242였을 때 오차율은 17.006%가 나왔다. 세 번째 실험은 회전 원판을 세워서 측정했을 경우 관성 모멘트를 구했다. 이론값은 I=0.00455이고 실험값은 0.0041802이었다, 오차율은 8.127%가 나왔다.
실험 A와 B를 비교해보면 A의 관성모멘트 I=0.0000248이고 B의 관성 모멘트 I=0.0109102로 질량 변화에 따라 증가함을 수치상으로 확인할 수 있다. 그러므로 추의 질량이 증가함에 따라서 관성모멘트의 값은 증가함을 알 수 있다.
실험 D에서의 결과를 보면 원판을 눕혔을 때 I=0.0075242이고, 원판을 세웠을 때 I=0.0041802이다.원판의 면적이 감소함에 따라서 관성모멘트는 감소하였는데 질점에서 거리가 멀어질수록 관성 모멘트는 커지게 된가. 그러므로 원판을 세웠을 경우보다 눕혔을 경우가 질점에서의 거리가 멀기 때문에 관성모멘트의 값은 커지게 된 것이다.

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