일반물리실험 1-5 관성모멘트의 측정 예비레포트

소개글

매우 높은 성적을 받은 레포트입니다.
과거 고대 한대 서강대 성균관대 수준의 학교 재학시 작성하였습니다.
여러 개의 참고 문헌을 이용했고, 모두 명기했습니다.
수식 또한 모두 컴퓨터로 작성되어 있습니다.
data 모두 포함되어 있습니다.
상당수 레포트에 data 처리 후 엑셀로 그래프를 그려 놓았습니다.
그림도 다수 삽입되어 있습니다.
discussion을 모두 충분히 적었습니다.

목차

실험 5. 관성모멘트의 측정
1. 목적
2. 원리
3. 기구와 장치
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

실험 5. 관성모멘트의 측정
1. 목적
에너지 보존 법칙을 이용하여 원반과 막대, 질점(Material point)의 관성모멘트(Moment of Inertia)를 결정한다.

2. 원리
작업대에 고정되어 빠르게 돌고 있는 회전톱에는 회전에 따른 운동에너지가 있다. 회전 운동에너지를 어떻게 나타낼 수 있을까? 이미 알고 있는 공식 은 회전톱 질량중심의 운동에너지만을 나타내는데, 여기서는 질량중심이 움직이지 않으므로 0이다.
하지만 회전톱이나 다른 회전강체는 서로 다른 속력으로 움직이는 입자들의 결합체로 취급할 수 있다. 즉, 이들 입자의 운동에너지를 합하면 물체 전체의 운동에너지를 구할 수 있을 것이다. 이런 방법으로 회전체의 운동에너지는 다음과 같이 표기할 수 있다.
…=
여기서 , 는 각각 번째 입자의 질량과 속력이고, 둘째 줄의 합은 물체를 구성하는 모든 입자에 대한 합은 뜻한다.
그런데 (식 1)에서 는 입자마다 서로 다르므로 이대로는 식을 더 간단히 하기 어렵다. 이것을 해결하기 위해 식 (라디안 단위)을 이용하면 다음을 얻는다.

여기서 는 모든 입자에 대해 동일하다. 는 n개의 질점으로 구성된 강체(Rigid body)가 고정 축 주위를 각속도(Angular velocity) 로 회전할 때의 총 운동에너지(kinetic energy)이다. 여기서 는
(회전관성)
로서 관성모멘트라고 한다. 관성모멘트는 회전체의 질량이 회전축에 대하여 어떻게 분포하고 있는지 알려준다. 이 양을 특정한 회전축에 대한 물체의 회전관성 또는 관성모멘트 라고 하는 것이다. 특정한 회전축에 대해서 강체의 회전관성은 일정한 값을 가진다(의 값이 의미가 있으려면 어떤 축에 대한 값인지가 명시되어야만 한다). 는 회전축으로부터의 거리다. 연속적인 질량 분포의 경우의 관성모멘트는 이 된다.

참고 자료

없음