[공학]관성모멘트의 측정 예비보고서

소개글

관성모멘트의 측정 예비보고서

목차

1. 목표
2. 원리
3. 실험방법

본문내용

1. 목표
물체의 회전주기는 그 물체가 가진 관성모멘트의 크기에 관계한다. 이러한 회전주기 측정을 통하여 각 물체의 관성모멘트를 구한다.
2. 원리
물체의 관성질량은 뉴턴의 운동법칙에 의해 m=F/a 으로 표시된다. 이것은 관성질량이 큰 물체는 같은 힘을 주었을 때 가속이 느린 것을 보여준다. 따라서 관성질량은 물체가 직선운동에 대해 저항하는 정도를 표시한다. 이와 같이 회전운동의 경우 토크 (torque) 를 가할 때 어떤 물체는 쉽게 회전하고 어떤 물체는 천천히 회전하는 것을 볼 수 있다. 이러한 회전운동에 대한 저항 정도를 우리는 관성모멘트로 표시한다.
스프링(복원 토크 D)에 물려 있는 물체의 회전진동주기(T)와 물체의 관성모멘트(l)와의 관계는 다음과 같다.
T=2π (1)
그리고 관성모멘트는 이론적으로 다음과 같이 표시된다.
I=² (2)
여기에서 은 각 물체의 질량이며, 은 중심축에서의 거리를 표시한다. 질량이 커지면 관성모멘트가 증가하고, 같은 질량이라도 축에서 멀어지면 관성모멘트가 증가하는 것을 위식은 보여준다.
참고로 막대중심을 축으로 하는 막대의 관성모멘트는 ml²이며 l은 막대의 길이이다. 주기(T)와 복원 돌림 힘(D)를 측정하여 식 (1)에서 관성모멘트를 구하고 식 (2)의 이론적인 값과 비교를 한다. 또한 거리 r에 따라 주긱와 관성모멘트를 측정하여 구한다.

참고 자료

없음