[일반물리학실험] 7주차 관성모멘트의 측정

목차

1. Result
1) 회전축의 관성모멘트
2) 원판의 관성모멘트
3) 막대의 관성모멘트

2. 결론 및 토의
1) 원판, 막대, 질점의 관성모멘트의 이론 값과 실험에서 구한 실험 값을 비교하여라.
2) 대칭축을 중심으로 회전하는 물체의 총 운동 에너지는 이다. 그림과 같이 지면으로부터 h의 높이에 놓여진 질량 M, 반지름 R의 원판이 경사면을 따라 미끄러짐 없이 굴러 내려갈 때 지면에서의 원판의 속력은 얼마가 되는가?
3) 실험에서 구한 관성모멘트는 질량 중심에서의 관성모멘트 이다. 회전축을 변화시키면 관성모멘트의 값도 변화한다. 질량이 M인 물체의 회전축을 h만큼 평행하게 이동시키면 관성모멘트 I는 어떻게 되는가?

3. 토의

4. Reference

본문내용

6. 결론 및 토의
1. 원판, 막대, 질점의 관성모멘트의 이론 값과 실험에서 구한 실험 값을 비교하여라.
① 회전축의 관성모멘트
회전축의 관성모멘트는 막대의 관성모멘트에서 막대의 길이 방향으로 회전축이 지나가는 경우와 같이 구할 수 있다. 이 경우 구하는 수식은 이다. 측정값과 제공된 값을 대입해보면 이론상의 관성모멘트는 0.0000242 이 나온다. 이는 위의 측정 평균값인 0.000188 과 어느 정도의 차이를 보였지만, 대략적으로 비슷하게 측정되었음을 알 수 있었다.
② 원판의 관성모멘트
원판의 관성모멘트는 을 이용하여 구할 수 있다. 이 수식에 값을 대입해보면 원판의 이론상의 관성모멘트는 0.011185 을 갖는다. 이는 위의 실험 평균값인 0.023109보다 작은 값이며 회전축의 관성모멘트의 측정에서 보다 오차가 크게 발생했음을 알 수 있다. 이는 실험과정에서 여러 가지 오차 요인이 작용했던 것으로 보인다.

참고 자료

일반물리학실험, 성균관대학교 물리학과 물리실험위원회 편, 북스힐, p.49 – p.58
위키피디아, 평행축 정리, http://ko.wikipedia.org
위키피디아, 관성모멘트, http://ko.wikipedia.org