목차
1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 토의
2. 실험목적
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 토의
본문내용
한다.
⑨ 버니어캘리퍼스를 이용 회전반경, 원환의 내외경, 회전중심에서 질점 사이의 거리를 구하고, 저울을 이용, 추와 추걸이의 질량 및 각 실험체의 질량을 측정한다. 각 실험체의 재원과 측정된 가속도를 가지고 식를 통해 실험체들의 관성모멘트를 구한다.
5. 실험결과
1) 회전 장치의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
추세선식
가속도(cm/s)
478.5
관성모멘트gcm)
=
901.3
2) 원판의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
원판의 질량(g)
1488.5
원판의 반경(cm)
12.04
추세선식
가속도(cm/s)
1.7296
총 관성모멘트(gcm)
=
4.86
원판의 관성모멘트(gcm)
이론값
1.07
측정값
4.85
※ 이론값 = (1/2)*M*R2 (M : 질량, R : 원판의 반지름)
측정값 = (총 관성모멘트) - (회전축의 관성모멘트)
3) 원환(1)의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
원환의 질량(g)
1403.9
원환의 내경(cm)
5.315
원환의 외경(cm)
6.403
추세선식
가속도(cm/s)
1.3374
총 관성모멘트(gcm)
=
6.29
원환의 관성모멘트(gcm)
이론값
4.86
측정값
1.43
※ 이론값 = (1/2)*M*(R12 + R22)
(M : 질량, R1 : 원환의 작은 반지름, R2 : 원환의 큰 반지름)
측정값 = (총 관성모멘트) - (회전축의 관성모멘트) - (원판의 관성모멘트)
4) 원환(2)의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
원환의 질량(g)
540.7
원환의 내경(cm)
5.315
원환의 외경(cm)
6.403
추세선식
가속도(cm/s)
1.5068
총 관성모멘트(gcm)
=
5.58
원환의 관성모멘트(gcm)
이론값
1.87
측정값
7.20
※ 이론값 = (1/2)*M*(R12 + R22)
(M : 질량, R1 : 원환의 작은 반지름, R2 : 원환의 큰 반지름)
측정값 = (총 관성모멘트) - (회전축의 관성모멘트) - (원판의 관성모멘트)
6. 결과 및 토의
이미 앞서 실험을 하였던 다른 친구들의 이야기를 들었을 때 이 실험이 많이 어렵게 느껴졌었다. 하지만 막상 실험을 하면서 I-CA 때문에 애먹었던 점만 빼면 꽤 흥미로웠던 실험이었다.
이 실험은 물체를 회전장치로 이용하여 추에 중력의 일정한 힘으로 회전시켰다. 질량을 이라 두고, 추와 도르래가 실을 통해 회전장치에 연결되어 있으면 추가 정지상태로부터 시간 동안 만큼 떨어지면서 원판을 회전시키면 에너지보존법칙에 의해 이론상으로는 의 관계가 성립한다. 하지만 이론값과 측정값이 꽤 차이가 났는데, 실험하면서 이렇게 오차가 난 이유는,
① 회전장치에 연결된 추가 낙하할 때 곧게 직선으로 낙하하지 않았다. 에서 로 식을 변형할 수 있다. 원래 제대로 추가 낙하했을 때와 우리조의 이번 실험을 비교해보았을 때, 는 같고 가 늘어나 도 늘어나서 는 줄어들게 된다.
② 추와 추걸이, 원환, 원판의 질량들을 측정하면서 전자저울에 물체를 올려놓기 전 0점을 제대로 맞추기도 전에 물체를 올려놓고 질량을 측정하여서 오차가 생긴 가능성도 있다고 할 수 있을 것이다.
③ 버니어캘리퍼스로 원환의 내경과 외경, 원판의 외경, 회전축의 반경을 재면서 영점보정이 잘 안되었을 수도 있을 것이다. 또, 버니어캘리퍼스로 길이를 재면서 수치를 잘못 읽었을 수도 있을 것이다.
④ 도르래와 실 사이의 마찰 때문에 그로 인해 에너지 보존이 성립하지 않아 오차가 났을 수도 있다고 생각한다.
⑨ 버니어캘리퍼스를 이용 회전반경, 원환의 내외경, 회전중심에서 질점 사이의 거리를 구하고, 저울을 이용, 추와 추걸이의 질량 및 각 실험체의 질량을 측정한다. 각 실험체의 재원과 측정된 가속도를 가지고 식를 통해 실험체들의 관성모멘트를 구한다.
5. 실험결과
1) 회전 장치의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
추세선식
가속도(cm/s)
478.5
관성모멘트gcm)
=
901.3
2) 원판의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
원판의 질량(g)
1488.5
원판의 반경(cm)
12.04
추세선식
가속도(cm/s)
1.7296
총 관성모멘트(gcm)
=
4.86
원판의 관성모멘트(gcm)
이론값
1.07
측정값
4.85
※ 이론값 = (1/2)*M*R2 (M : 질량, R : 원판의 반지름)
측정값 = (총 관성모멘트) - (회전축의 관성모멘트)
3) 원환(1)의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
원환의 질량(g)
1403.9
원환의 내경(cm)
5.315
원환의 외경(cm)
6.403
추세선식
가속도(cm/s)
1.3374
총 관성모멘트(gcm)
=
6.29
원환의 관성모멘트(gcm)
이론값
4.86
측정값
1.43
※ 이론값 = (1/2)*M*(R12 + R22)
(M : 질량, R1 : 원환의 작은 반지름, R2 : 원환의 큰 반지름)
측정값 = (총 관성모멘트) - (회전축의 관성모멘트) - (원판의 관성모멘트)
4) 원환(2)의 관성모멘트 측정
추와 추걸이의 질량(g)
174.5
회전축의 반경(cm)
2.22
원환의 질량(g)
540.7
원환의 내경(cm)
5.315
원환의 외경(cm)
6.403
추세선식
가속도(cm/s)
1.5068
총 관성모멘트(gcm)
=
5.58
원환의 관성모멘트(gcm)
이론값
1.87
측정값
7.20
※ 이론값 = (1/2)*M*(R12 + R22)
(M : 질량, R1 : 원환의 작은 반지름, R2 : 원환의 큰 반지름)
측정값 = (총 관성모멘트) - (회전축의 관성모멘트) - (원판의 관성모멘트)
6. 결과 및 토의
이미 앞서 실험을 하였던 다른 친구들의 이야기를 들었을 때 이 실험이 많이 어렵게 느껴졌었다. 하지만 막상 실험을 하면서 I-CA 때문에 애먹었던 점만 빼면 꽤 흥미로웠던 실험이었다.
이 실험은 물체를 회전장치로 이용하여 추에 중력의 일정한 힘으로 회전시켰다. 질량을 이라 두고, 추와 도르래가 실을 통해 회전장치에 연결되어 있으면 추가 정지상태로부터 시간 동안 만큼 떨어지면서 원판을 회전시키면 에너지보존법칙에 의해 이론상으로는 의 관계가 성립한다. 하지만 이론값과 측정값이 꽤 차이가 났는데, 실험하면서 이렇게 오차가 난 이유는,
① 회전장치에 연결된 추가 낙하할 때 곧게 직선으로 낙하하지 않았다. 에서 로 식을 변형할 수 있다. 원래 제대로 추가 낙하했을 때와 우리조의 이번 실험을 비교해보았을 때, 는 같고 가 늘어나 도 늘어나서 는 줄어들게 된다.
② 추와 추걸이, 원환, 원판의 질량들을 측정하면서 전자저울에 물체를 올려놓기 전 0점을 제대로 맞추기도 전에 물체를 올려놓고 질량을 측정하여서 오차가 생긴 가능성도 있다고 할 수 있을 것이다.
③ 버니어캘리퍼스로 원환의 내경과 외경, 원판의 외경, 회전축의 반경을 재면서 영점보정이 잘 안되었을 수도 있을 것이다. 또, 버니어캘리퍼스로 길이를 재면서 수치를 잘못 읽었을 수도 있을 것이다.
④ 도르래와 실 사이의 마찰 때문에 그로 인해 에너지 보존이 성립하지 않아 오차가 났을 수도 있다고 생각한다.
키워드
추천자료
관성 모멘트 사전보고서
회전관성
원형 단면의 비틀림 모멘트 측정
관성능률, 구심력 측정 실험
관성능률과 구심력실험의 예비레포트.
회전관성의 측정
회전관성 측정 실험
(예비) 수면파를 이용한 도플러효과 (I-CA사용) - 실험 주제, 실험목적, 이론, 실험기구 및 ...
[실험보고서] 관성능률 측정
(예비+결과) 비틀림 진자 - 비틀림 진자의 주기를 측정하여 철사의 강성률을 구한다.
실험보고서 - 회전관성의 측정
일반물리학 실험 -회전관성 실험
실험보고서 - 회전관성의 측정
[물리진자 자유낙하 포사체운동] (예비보고서) I-CA를 이용한 물리진자 실험 & I-CA를 이...