공학물리학및실험1 자이로스코프 실험레포트(A+)-2017

소개글

공학물리학및실험1 자이로스코프 실험레포트(A+)-2017

2017년 1학기 당시 한번의 실험을 제외하고 모두 A+를 받았습니다.
자료는 모두 본인이 작성한 것입니다. 실험 사진을 분석한 퀄리티 높은 자료입니다.

목차

1. 실험 결과
2. 결과 분석
3. 토의 및 건의사항
4. 참고 문헌

본문내용

(1) 세차운동의 반대 방향으로 살짝 밀어준다.
: 실험 3에서 ④ 힘의 방향이 왼쪽인 경우와 같은 방법으로 생각할 수 있다. 이것 역시
의 방향이 –z축 방향이 됨을 이용하면 된다. 이 장동운동 역시 회전축의 회전 방향은 아래에서 반시계 방향이었다. 그래프 상에서 tilt값이 음수라는 점이 바로 그 이유이다. 하지만 실험 3과 달리 힘을 계속해서 작용하지 않기 때문에 반시계 방향 회전으로 인한 수평축 회전각이 역행하는 순간들이 존재한다. 전체적인 자이로스코프 즉 수평축은 수평면과 나란하게 시계 방향으로 회전했다.

(2) 정지한 상태에서 가볍게 놓는다.
: 일반적인 장동운동이 생기는 원리와 같다. 손을 놓음과 동시에 토크가 발생하게 되고, 이로 인하여 장동이 일어나게 된다. 일반적으로 장동은 마찰로 인하여 빠르게 감쇠되어 균일한 세차운동으로 변화된다. 이는 병진 운동하던 물체를 스프링으로 붙잡은 것에 비유할 수 있다.

(3) 세차운동과 같은 방향으로 살짝 밀어준다.
: 실험 3에서 ③ 힘의 방향이 오른쪽인 경우와 같은 방법으로 생각할 수 있다. 이것 역시
의 방향이 –z축 방향이 됨을 이용하면 된다. 이 장동운동 역시 회전축의 회전 방향은 위에서 시계 방향이었다. 그래프 상에서 tilt값이 양수라는 점이 바로 그 이유이다. 전체적인 자이로스코프 즉 수평축은 수평면과 나란하게 반시계 방향으로 회전했기 때문에 (1)과 달리 수평축 회전각이 역행하는 순간들이 존재하지 않았다.

6. 결과 분석
실험 1. 관성 바퀴의 관성 모멘트 측정
실험결과 오차는 약 12%로 다소 오차를 보이는 것을 알 수 있었다. 비교적 충분한 높이에서 낙하시키지 못했고 따라서 느린 속력에서 측정하여 그만큼 마찰력의 영향을 많이 받았을 가능성이 높다. 또한 실험에서 사용한 이론적인 관성 모멘트에 도르래의 관성 모멘트를 고려하지 않은 점도 오차로 작용했을 것이다.

참고 자료

실험 매뉴얼 (자이로스코프)
YoungandFreedman,"University Physics",14thEdition