물리 실험 보고서 - 관성모멘트

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물리 실험 보고서 - 관성모멘트에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

물체의 질량 즉, 추와 추 걸이의 질량
* 회전축의 반지름, 토크를 받게 되는 회전막대의 반지름
* 관성모멘트
A. 회전축의 관성모멘트 측정
1
2
3
평균
2.59
2.70
2.74
2.677
0.8
0.223
0.025
0.017
0.00031
회전축의 관성 모멘트 0.00031
B. 회전 막대의 관성 모멘트 측정
1
2
3
평균
22.54
23.71
23.03
23.093
0.8
0.003
0.055
0.017
0.05190
전체 관성 모멘트 0.0519
회전 막대의 관성 모멘트 0.05159
C. 사각 질량의 관성 모멘트 측정
① 중심에 위치시켰을 때
1
2
3
평균
16.46
16.59
16.06
16.37
0.8
0.006
0.105
0.017
0.04953
전체 관성 모멘트 0.04953
원점에 있는 사각질량의 관성 모멘트 -0.00237
② 중심으로부터 10 cm 떨어져 있을 때
1
2
3
평균
18.13
18.12
18.47
18.24
0.8
0.005
0.105
0.017
0.05945
전체 관성 모멘트 0.05945
중심으로부터 10 cm떨어져 있는 사각질량의 관성 모멘트 0.00755
③ 중심으로부터 20 cm 떨어져 있을 때
1
2
3
평균
23.6
22.81
22.06
22.82
0.8
0.003
0.105
0.017
0.09909
전체 관성 모멘트 0.09909
중심으로부터 20 cm떨어져 있는 사각질량의 관성 모멘트 0.039
D. 회전 원판의 관성 모멘트
①눕혀서 회전 시켰을 때
1
2
3
평균
14.41
14.34
14.53
14.43
0.8
0.008
0.105
0.017
0.03714
전체 관성 모멘트 0.03714
누워있는 원판의 관성 모멘트 0.03683
②세워서 회전 시켰을 때
1
2
3
평균
11.16
11.13
10.86
11.05
0.8
0.013
0.105
0.017
0.02285
전체 관성 모멘트 0.02285
세워져 있는 원판의 관성 모멘트 0.01975
6.분석 및 토의
이번 실험은 다른 실험들보다 다소 쉬운 실험으로 단지 주의할 점은 추가 떨어져서 바닥에 부딪칠 때를 사람의 감각을 이용하기 때문에 약간 부정확한 실험이기도 하다.
관성모멘트는 물체가 회전축을 중심으로 회전을 지속하려는 하는 성질의 크기이다. 따라서 보통 관성은 질량이 클수록 큰데 이 질량 말고도 관성모멘트에 영향을 주는 것이 있음을 알 수 있었다. 실험 D에서는 물체가 세워져 있는 가 눕혀져 있는가에 따라 관성모멘트가 다름을 알 수 있었다. 실험 A와 B의 차이는 실험 B에서 회전막대가 올려져있는 것인데 이에 따라 질량의 분포가 커진다. 결과를 보면 관성모멘트가 커진다. 또 실험 C에서는 사각질량의 위치를 중심 10cm, 20cm로 늘리면서 관성모멘트가 커진다. 이 실험에서 질량의 분포가 관성의 모멘트에 영향을 끼친다는 것을 명확하게 해준다.
이 실험에서 특별한 점이 있다C실험에서 사각질량을 중심에 위치시켰을 때 값이 -가 나오고 있는데 이것은 실험자체의 오류이다. 실험 B에서 질량m이 0.055이지만 실험 C에서 질량 m은 0.105이다 이렇게 같은 질량이 아니므로 올바른 I값이 나오지 않았으며 질량을 똑같이 만들면 0보다 큰값 들이 나오게 된다. 이렇게 오류가 나옴에도 불구하고 AB(CD) 이렇게 질량을 각각 다르게 한 이유는 모두 20g으로 할시 위에 돌아가는 판이 너무 무거워서A실험을 제외한 다른 실험에서 추가 내려가지 않고 또 100g으로 할 시에는 A실험에서 추가 너무 빨리 떨어지므로 시간을 측정하기 힘들다. 따라서 실험을 진행하기 위해서는 실험마다 추의 무게를 다르게 한 것이다.
7.참고문헌: 네이버 백과사전, 메뉴얼

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