[실험보고서] A+ 받음 물리학 및 실험 1 보고서 - 관성모멘트 및 각운동량 보존

소개글

"[실험보고서] 물리학 및 실험 1 보고서 - 관성모멘트 및 각운동량 보존"에 대한 내용입니다.

목차

1. 목적
2. 원리
3. 실험 장치 및 기구
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의

본문내용

1. 목적
회전하는 물체와 회전하지 않는 물체의 충돌, 회전하는 물체의 관성모멘트의 변화등의 현상을 실험을 통해 관찰함으로써 각운동량 보존법칙과 회전운동에너지의 개념을 이해한다.

2. 원리
(관성모멘트 측정장치)
관성모멘트를 실험적으로 측정하려면 질점(또는 물체)에 작용한 토크 와 각가속도 를 측정하여 다음과 같은 식으로부터 구할 수 있다.

(6)

여기서 각가속도는 이고, 는 무게추로부터 작용된 토크를 말한다.

무게추로부터 작용된 힘은 실의 장력과 동일하기 때문에 토크의 정의로부터 다음과 같이 쓸 수 있게 된다.

(7)

뉴턴 제2법칙에서 이므로 장력 에 대해 정리하면

(8)

으로 쓸 수 있다.

(6),(7),(8)식을 이용하여 아래와 같이 관성 모멘트를 구할 수 있다.

<중 략>

6. 분석 및 토의
관성모멘트란 움직이는 모든 물체는 외부에서 힘이 가해지지 않는 한 계속 움직이려 하고 정지해 있는 물체는 역시 계속 정지해 있으려고 한다는 것이다. 그리고 관성모멘트란 이런한 관성력이 회전체에서 작용하는 것을 말한다. 그래서 모든 회전하는 물체에 관성 모멘트가 발생하게 되는 것이다.
또한 관성모멘트 측정실험은 포토게이트를 사용하지 않고 수동으로 시간을 측정하는 실험이었다. 1분도 안 되는 짧은 측정시간이기 때문에 측정자의 미세한 측정오류도 오차의 원인이 될 수 있었다. 하지만 우리조의 실험측정이 너무 잘되어 사각질량이 10cm에 있던 20cm에 있던지 장력은 정말 거의 비슷했다(0.0002차이). 즉 공식이 성립한다는 것을 알 수가 있다. 이 실험에서의 약간의 오차가 난 이유를 생각해 보면 위에서 언급한바와 같이 짧은 측정시간이고 기계가 아닌 우리가 직접 수치를 측정했던점과 미세한 수치를 나타낼 수 없는 수치의 도구를 사용했다는 점이라고 할수 있다.

참고 자료

없음