고전역학실험-회전관성

목차

1. 실험목표
2. 실험 준비물
3. 실험 설계
4. 이론적 배경
5. 실험 준비물에 대한 측정값 및 회전관성의 이론적인 계산값
6. 실험 결과
7. 오차 및 분석

본문내용

1. 실험 목표
여러 문체의 회전관성 측정
질점시료의 회전관성 측정, 회전운동과 돌림힘의 관계 및 평행축 정리 검증

2. 실험 준비물
① 버니어 데이터 수집 인터페이스
② Logger pro 3
③ Adaptor
④ USB cable
⑤ 도르래
⑥ 추
⑦ 낚싯줄
⑧ 회전센서
⑨ 운동센서 케이블
⑩ 다양한 시료들 (직육면체, 고리, 직사각형 판, 원판, 원기둥)

3. 실험 설계
-실험 방법
1. 회전 센서와 회전 원판의 반경이 다르므로 그 비율을 구한다. (360 : 220)
2. 회전 장치 기둥에 실을 감고 도르래와 수평을 맞춘다.
3. 추를 실에 묶고, 측정할 물체를 원판 위에 둔다.
4. 그래프 데이터를 수집하고, 각가속도를 얻는다. 그를 통해 회전관성 값을 얻고, 이론값과 비교분석한다.

-실험 순서
1. 아무것도 얹지 않았을 때 (3번 측정해서 평균값을 낸다.)
2-1. 두 원기둥 물체를 회전축으로부터 80mm 떨어진 위치에 둘 때
2-2. 두 원기둥 물체를 회전축으로부터 200mm 떨어진 위치에 둘 때
3-1. 두 직육면체 물체를 회전축에 수평 방향으로 둘 때
3-2. 두 직육면체 물체를 회전축에 수직 방향으로 둘 때
4. 고리 물체를 회전 원판 위에 얹었을 때
5. 원판 물체를 회전 원판 위에 얹었을 때

< 중 략 >

7. 오차 및 분석
1) 원통형 분동을 80mm, 200mm 떨어트린 실험의 상대오차만이 절댓값이 20 이상인 이유
- 원통형 시료 실험을 처음 시도했을 때에는 원심력 때문에 시료가 회전 원판을 이탈했다. 따라서 시료를 테이프로 고정시켰다. 여기에서 테이프의 회전 관성이 더해짐으로서 이론적으로 계산할 때 테이프의 무게 곱하기 회전중심과 테이프의 질량중심까지의 거리의 제곱만큼의 관성 모멘트 차이가 생긴다.
- 또 하나의 이유는 시료가 기울어지기 때문이다. 회전 원판에는 시료를 끼울 수 있는 홈이 파여 있는데, 이 홈이 시료에 정확히 들어맞지 않고 약간 작다. 따라서 시료를 끼울 때 완전한 수직이 아니게 된다.

참고 자료

없음