일반물리학실험-5.관성모멘트 및 회전 실험

소개글

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목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Theoretical Background
4. Method
5. Results
6. Discussion
7. Conclusion

본문내용

1. Abstract
본 연구에서는 각각의 물체에 대해서 관성모멘트를 측정하였다. 추를 매달고 실을 연결하여 실의 장력에 의해 회전축에 토크를 발생시키고, 회전축 위에 있는 물체가 회전하면서 관성모멘트를 측정하였다. 본 실험에서 측정된 관성모멘트는 대부분 양의 오차가 발생하였고, 이론값보다 더 크게 측정된 이유에는 공기저항, 물체와 물체 사이의 마찰 때문에 회전 속도가 느려져 관성모멘트가 더 크게 측정된 것으로 생각된다.

2. Introduction
본 연구에서는 추와 연결된 실의 장력을 이용하여 물체를 회전시키고, 추의 변위를 분석하여 가속도를 알아낸 뒤 최종적으로 물체의 회전 관성 모멘트를 실험적으로 측정하는 것을 목표로 한다. 실험은 총 5가지로 진행되며, 다음과 같다.

실험 1. 회전 축의 관성모멘트를 측정
실험 2. 회전축과 원반의 관성모멘트를 측정(수평회전)
실험 3. 회전축 위에 원판을 수직으로 회전시킴(수직회전)
실험 4. 회전 축 위에 원판(수평회전)과 회전 고리를 올려놓음.
실험 5. 회전 축 위에 bar을 올려놓음.

더 자세한 내용은 실험 결과에 나타나있다. 따라서 실험에 필요한 도구들은 다음과 같다.

지지대, 실, 도르래, 무게 추, hanger, 카메라, 물레, 회전 원판(Disk), 회전 고리(Ring), 회전 축, Bar, 스케일 바, video capture program

3. Theoretical Background
가. 각운동량
토크에 관한 식으로부터, 각운동량은 다음과 같이 정의되며, 각운동량은 외부 토크가 없으면 보존되는 값임을 알 수 있다.

< 중 략 >

4. Method
1) 물체를 회전시키기 위해서 물체의 지지대를 설치한다. 지지대의 축은 지지대와 베어링으로 연결되어있어 회전마찰을 효과적으로 줄여주는 역할을 한다. 축 위에는 홈이 나 있어서 물체를 그곳에 고정시킬 수 있고 같은 가속도로 회전할 수 있도록 한다.

참고 자료

국가참조표준데이터[Internet].Korea Relative Gravity Point (KRGP)- 045[대전광역시 유성구 테크노 10로 8 (탑립동)](KSRD.02.2014.004.001.011):국가참조표준센터. c2007-[Cited yyyy.mm.dd]. Availiable from: http://www.srd.re.kr/db/srdDataInfoView.do?scid=S02004001002&sdid=45
John W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway, <대학물리학I>, 대학물리학 교재편찬위원회, 북스힐,CENGAGE Learning(2013), p.180-182.