연세대학교 일반물리(1) 결과보고서 1-05. 관성모멘트와 각운동량 보존(A+)

목차

1. 실험결과
1) 실험1. 축 자체의 관성모멘트 측정
2) 실험2. 원반(수평, 수직), 링의 관성모멘트 측정
3) 실험3. 각운동량 보존

2. 결과분석

3. 토의 및 건의사항

본문내용

▶실험 1 결과분석 - 축 자체의 관성모멘트 측정
실험 초반에는 낙하하는 추 무게를 4.97g으로 실험하였다. 가속도는 0.487(평균값) m/s2로 계산되었다. 그래프의 초반부를 살펴보면 요동치는 곡선의 형태가 관찰된다. 이 경우에 초반에는 도르래를 회전시키는 힘이 매우 작아서 오차의 요인이 심하게 반영된 결과이다. 그래프가 위아래로 요동치는 오차가 발생한 원인은 (1)실험 장치의 수평 여부, (2)실이 감긴 위치 등을 들 수 있다. 첫째로, 실험 장치의 수평이 맞지 않으면 회전할 때 가속도가 증가했다가, 다시 감소하는 형태를 반복할 수 있다. 어떤 반경은 아래로 회전하고(이 때는 가속도가 증가), 반대 반경에서는 위로 회전(이 때는 가속도 감소)하기 때문이다. 둘째로, 실을 감은 바퀴가 매번 일정하여 같은 위치에서 당기는 효과가 아니라, 회전할 때마다 (3단 도르래의 틈 사이에서) 다른 위치에서 당기게 된다면 실이 당기는 힘의 방향은 정확한 수평이 아니게 된다. 실이 수평보다 약간 위, 아래 방향으로 풀리면 가속도가 감소하게 될 것이다. I = mr2(g/a-1) 에 a값을 대입하여 회전축 자체의 관성모멘트를 측정하였다. 우리 조는 3단 도르래의 첫 번째 칸에 실을 매어서 사용하였으므로, r 값에는 3단 도르래의 첫 번째 원의 반지름을 입력하였다. 관성모멘트는 0.0565*10^(-3)kg∙m2 으로 결과가 나왔다.

▶실험 1 결과분석 - 축 자체의 관성모멘트 측정
실험 초반에는 낙하하는 추 무게를 4.97g으로 실험하였다. 가속도는 0.487(평균값) m/s2로 계산되었다. 그래프의 초반부를 살펴보면 요동치는 곡선의 형태가 관찰된다. 이 경우에 초반에는 도르래를 회전시키는 힘이 매우 작아서 오차의 요인이 심하게 반영된 결과이다. 그래프가 위아래로 요동치는 오차가 발생한 원인은 (1)실험 장치의 수평 여부, (2)실이 감긴 위치 등을 들 수 있다.

참고 자료

물리학 사이트(http://phylab.yonsei.ac.kr/board.php?board=experiment&command=body&no=3)