회전운동

목차

1. 실험목적
2. 이론
3.예상결과

본문내용

▷회전운동에서 각속도, 각가속도, 관성모멘트, 회전력(토크)에 대한 개념이해.
▷각속도, 각가속도, 관성모멘트 회전력(토크) 이들의 물리량의 상관관계에 대해 알아본다.
▷회전운동에서의 역학적 에너지 보존 유무를 알아본다.

우선 각속력을 알기 위해서는 강체의 각변위를 알아야 한다. 이때 강체의 각변위는 로 표현하며 이 값은 이며 고정된 기준선이 만큼 이동함을 나타내 준다. 즉 각변위가 생기는 비율이 바뀔 수도 있음을 시사한다. 만약 강체가 빠르게 회전한다면 변위는 짧은 시간 간격 동안 일어나게 된다. 이때 다른 회전 비율을 정량화하기 위해 강체의 각변위와 그 변위가 일어나는 시간 간격 의 비율을 평균 각속력라고 한다.

즉 평균 각속력은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<중 략>

고정축에 대하여 회전하고 있는 물체는 공간에서의 위치변화가 없다면 병진운동과 관련된 운동에너지는 없다. 이때 관성 모멘트는 회전축을 중심으로 회전하는 물체가 계속해서 회전을 지속하려고 하는 성질의 크기를 나타낸 것을 뜻한다.

예를 들어 강체를 작은 입자들의 집합으로 생각하고 이 강체가 고정된 z축을 가지고 있으며 z축을 중심으로 의 속력으로 회전한다고 가정해 보자. 이 입자의 운동에너지를 구하기 위해서 번째 입자의 질량을 그리고 접선 속력을 라고 할 때 운동에너지는 입자보다 더 큰 단위인 입자의 집단 즉 회전강체의 전체 운동에너지를 구해 보자면 각 입자의 운동에너지의 합이라는 사실을 알 수 있다.

<중 략>

이 실험은 총 2가지 실험이 존재하며

첫 번째 실험은 회전반경에 따라 변하는 각가속도 측정, 두 번째 실험은 회전운동 에너지 보존의 법칙이 성립하는지 알아 보는 실험이다.

이러한 값을 종합하여 실험값을 완성시켜 총체적 오차를 구해나가는 방식이다.

이 실험에서는 회전 원통 반경에 따라 변하는 각가속도를 측정을 할 수 있을 것이고 이 각가속도를 측정하는 과정 중에 관성모멘트의 특성을 파악하고 그 값을 확인 할 수 있을 것이다.

참고 자료

없음