[A+] 중앙대 일반물리실험1 관성모멘트 측정

목차

[1] 실험값
[2] 결과 분석
[3] 오차 논의 및 검토
[4] 결론

본문내용

[2] 결과 분석

[실험1]

회전축과 3단 도르래 그리고 알루미늄 트랙을 합한 것을 회전 장치의 기본틀(회전축+3단 도르래+알루미늄 트랙)이라 하여 관성모멘트를 먼저 측정해 두고, 이후 실험에서 이 값을 빼는 것으로써 우리가 측정하고자 하는 물체의 관성모멘트만을 측정할 수 있게 된다. 따라서 [실험1]에서는 을 구하였다. 우리조는 중단 도르래에 실을 감았기 때문에 r=1.25cm이었고, 추걸이와 추를 합한 질량 m=135g이었다. 중력가속도는 g=980 cm/s2로 가정하였고, 알루미늄 트랙을 돌려 각가속도를 측정하는 과정을 10회 시행하여 얻은 각가속도의 평균값은 이었다. 의 공식을 이용하여 146796.5511 gcm2가 나왔다.

[실험2]

사각추를 질점으로 가정한 후 사각추의 질량과 이라는 식을 이용하여 사각추의 관성모멘트의 이론값을 계산하고, 사각추를 알루미늄 트랙 위에 올린 뒤, 회전시켜 사각추와 기본틀을 합한 회전체의 각가속도를 10회 구하고 그 평균값과 의 식을 이용해 사각추와 기본틀을 합한 회전체의 관성모멘트를 구한다. 그리고 [실험1]에서 구한 식에 대입하여 사각추만의 관성모멘트의 실험값을 구하고 이를 이론값과 비교하여 본다.

(1) 질량 M= 281.36 g인 사각추를 회전축 상(R = 0 cm)에 올려놓고 회전시켰더니 각가속도의 평균 이 나왔고, 사각추의 관성모멘트의 이론값은 0이었고 실험값은 2569.2992 gcm2이 나왔다. 상대오차는 이론값이 0이어서 계산할 수 없었다. 실험값이 오차가 좀 큰 것은 크기가 큰 사각추를 질점으로 가정했기 때문이라고 생각한다.

(2) 질량 M= 281.36 g인 사각추를 R = 5.94 cm에 올려놓고 회전시켰더니 각가속도의 평균 이 나왔고, 사각추의 관성모멘트의 이론값은 이었고 실험값은 9635.6735 gcm2이었다. 상대오차는 이었다. 처음 시도했을 때 오차가 너무 커 수평을 다시 잘 맞추었기 때문에 오차율이 작았던 것 같다.

(3) 질량 M= 281.36 g인 사각추를 R = 10 cm에 올려놓고 회전시켰더니 각가속도의 평균 이 나왔고, 사각추의 관성모멘트의 이론값은 이었고 실험값은 25986.4017 gcm2이었다. 상대오차는 이었다. 그나마 오차가 작은 것은 각가속도를 회전 초반 공기저항이 적을 때 측정하여 오차가 적은 편이었던 것 같다.

참고 자료

없음