일반물리학실험 강체의 공간운동(예비, 결과보고서)

소개글

강체의 공간운동 예비,결과보고서입니다.
A+자료입니다.
좋은 성적 받으시길 바랍니다.

목차

1. 목적
2. 기본 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 계산
7. 결론 및 검토

본문내용

1. 목적

사면과 원주 궤도를 따라 금속구를 굴리는 과정에서 회전 운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 살펴 본다.


2. 기본 원리

경사면의 높이 h 되는 곳에서 반지름 r이고 질량이 m인 구가 정지상태에서 출발하여 굴러 내려 오면 역학적 에너지 보존법칙은

(1)
이다. 여기서 v와 w는 경사면 바닥에서 구의 선속도와 각속도이다.
구의 관성모멘트 이며, 이므로 경사면 바닥에서 속력은
(2)
이다.
(1) 원형트랙 꼭지점에서 역학적 에너지
원형트랙 꼭지점 T에서의 총 역학적 에너지의 일반적 표현은
(3)
이다. 여기서 는 T에서 구의 선속력이고 는 각속도로서 이며, R은 원형트랙의 반경이다.
구가 점 T에 겨우 도달하는 경우 구심력은 중력과 같으므로
(4)
이다. 식 (4)와 의 관계를 식 (3)에 대입하면
(5)
이다.
출발점과 점 T에서 역학적 에너지 보존법칙은
(6)
로 표시한다.
(2)점 B에서의 속력
출발점과 점 B에서 역학적 에너지 보존법칙은
(7)
이다. 여기서 는 점 B에서 구의 선속력이고 는 각속력이다.
식 (7)에서
(8)
이며, 꼭지점 T를 겨우 통과하는 경우에는 식 (6)이 성립하여야 하므로
(9)
이 된다.
(3) 점 B의 속력 와 점 C의 속력 의 관계
점 B와 점 C에서의 역학적 에너지 보존 법칙은
(10)
이다. 여기서 는 점 C에서 구의 각속력이며, H는 기준점에서 트랙의 끝점인 점 C까지

참고 자료

없음