[일반물리실험] (결과보고서) 관성 모멘트 측정 : 원반과 링의 회전운동을 통하여 각각의 관성 모멘트를 측정하고 이론적인 값과 비교

소개글

[일반물리실험] (결과보고서) 관성 모멘트 측정 : 원반과 링의 회전운동을 통하여 각각의 관성 모멘트를 측정하고 이론적인 값과 비교에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론 요약
3. 방법 요약
4. 측정 및 분석
5. 검토

본문내용

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원반의 질량 :1.4234kg
원반의 반경 :0.114m
추와 추걸이의 질량 :0.088kg
3단 도르래의 2단 반지름 :1.1cm
횟수
시간 (s)
가속도 (m/s2)
평균가속도
1
8.68
0.0238
0.0238m/s2
2
8.66
0.0240
3
8.72
0.0236
4
8.60
0.0243
5
8.78
0.0233
추와 추걸이의 가속도 (s=90cm)
총 관성 모멘트 :
원반의 관성 모멘트 :
기하학적 관성 모멘트 :
오차율:5.689%
(3) 링의 관성 모멘트
링의 질량 : 1.3882kg
내경 :10.6cm
외경 :12.5cm
추와 추걸이의 질량 :0.088kg
3단 도르래의 2단 반지름 : 1.1cm
횟수
시간 (s)
가속도 (m/s2)
평균가속도
1
14.19
8.939x10-3
8.728x10-3m/s2
2
14.66
8.375x10-3
3
14.50
8.561x10-3
4
14.16
8.977x10-3
5
14.31
8.790x10-3
추와 추걸이의 가속도 (s=90cm)
총 관성 모멘트 :
링의 관성 모멘트 :
기하학적 관성 모멘트 :
오차율: 59.35%
5. 검토
오차의 원인을 고려하여 다시 실험한 결과 오차율이 91% 에서 16% 정도로 줄어든 실험이 있었다. 하지만 여전히 오차가 존재하는데, 이 오차의 원인으로는 3단 도르래 2단 반지름의 길이가 실을 감음으로서 더 길어지기에 실험결과에 영향을 미쳤을 것이다. 또 3단 도르래의 2단 반지름을 정확히 측정하는 게 어려운데, 실을 감아서 원주를 구한다음 계산을 통해 반지름을 구하는 방법을 생각해보았으나 이 역시 실의 두께 때문에 정확하지 않았을 것이라 생각된다. 그리고 이 뿐만 아니라 중력가속도를 9.8 m/s2 으로 하였기 때문에 실제 실험과 정확하게 일치 할 수 없었을 것이다.
처음 실험의 오차의 원인이라 생각했던 묶인 실의 마찰을 줄이기 위해 추의 질량을 크게 하여보았으나 완전히 실의 마찰을 없애진 못한 것 같았다.
길이를 측정할 때 전자 버니어캘리퍼스를 사용하여 길이를 정확히 측정하고, 시간을 잴 때에도 사람이 재는 것보다 포토게이트 계시기 같은 장비를 이용하면 더욱 정확한 실험을 할 수 있을 것 이다.
관성모멘트를 실생활에서 찾아보면, 놀이터에서 회전 놀이기구에 사람이 여럿 타있을 때, 그 사람들이 어떤 자세를 취하고 있느냐에 따라 돌리는 사람이 힘이 더 들고 덜 들고의 차이가 생기는 것을 예로 들 수 있다.

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