관성모멘트 실험결과 보고서

목차

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

본문내용

1. 실험 목적

원반과 링의 회전운동을 통하여 각각의 관성 모멘트를 측정하고 이론적인 값과 비교한다.

2. 이론 요약

질량 인 입자가 반지름 인 원운동을 하고 있을 때, 선속도를 , 각속도를 라 하면, 운동 에너지는 이다.
입자계의 총 운동 에너지는 이다. 로 정의된다.
관성 모멘트를 사용하면 입자계의 회전 운동 에너지는 이다.
링의 이론적인 관성 모멘트 값은 이다.

<중 략>

5. 검토
이번 실험은 원반과 링의 회전운동을 관찰하고 이론적인 값과 비교하는 것이다. 원반의 관성모멘트는 중심축 주위의 회전과 직경 주위의 회전이 있다. 이 실험을 하기 위해서는 추의 질량, 원반의 질량 그리고 원반의 반경을 정확히 측정하여야 한다. 링의 회전운동 실험의 경우에는 추의 질량과 링의 질량은 물론이고, 링의 내경과 외경을 측정해야 기하학적인 관성 모멘트와 측정 관성 모멘트를 비교할 수 있다.
이번 실험은 그 어느 실험보다도 오차율이 높게 나왔다. 오차의 원인들 중에 가장 눈에 띄는 원인은 추의 질량을 동일하게 하지 못하였다는 점이다. 첫 번째 측정인 축과 도르래의 관성모멘트와 중심축 회전을 통한 원반의 관성 모멘트에서 추의 질량을 0.006kg으로 하였으나 직경 주위의 회전을 통한 원반의 관성모멘트와 링의 관성모멘트에서는 추의 질량을 0.056kg으로 하는 오류를 범했다. 이 실험은 총 관성모멘트를 구한 후에 축과 도르래의 관성 모멘트를 빼야 원하는 원반이나 링의 관성모멘트를 얻을 수 있다. 그러나 추의 질량에서 10배 정도의 차이가 나기 때문에 큰 오차율이 생겼을 가능성이 높다.

참고 자료

http://blog.naver.com/genichacos?Redirect=Log&logNo=150002994752
http://100.naver.com/100.nhn?docid=18107
http://blog.naver.com/uandy?Redirect=Log&logNo=50025058197