관성모멘트

소개글

회전역학계의 회전에대한 광선모멘트를 측정하는 실험.

A+ 맞은 과목 보고서에요 ^^*

목차

1.목적
2.이론
3.실험장치 및 기구
4.실험방법
A. 회전축의 관성 모멘트 측정(20 이하 질량 사용)
B. 회전막대(Rotating Platform)의 관성 모멘트 측정(100 이하 질량 사용)
C. 질점의 관성 모멘트 측정
D. 회전판(Rotational disk)의 관성 모멘트
5.실험결과
6.분석 및 토의

본문내용

* 분석 및 토의
이번 실험은 회전에 의한 관성모멘트를 측정하는 실험이었다. 관성모멘트란 물체가 그 때의 상태를 유지하려고 하는 에너지의 크기를 말한다. 즉 회전에 있어서 관성모멘트가 클수록 물체를 회전시키기가 더 어렵다. 즉 그만큼 더 일을 많이 해주어야 한다는 의미이다.
다른 값들이 다 같고 추걸이와 추의 질량인 m값만 변화하는 것을 비교해보면 m값이 커지면 관성모멘트 값도 커진다는 것을 알 수 있다. 즉 물체의 질량이 클수록 관성모멘트가 크다는 것이다.
실험 C에서는 사각질량이 회전 중심축에서 멀어질수록 관성모멘트 값이 커지고 있다. 또한 실험 D에서는 회전판이 누워있을 때가 세워져서 회전시킬 때보다 관성모멘트 값이 크다. 이 두 경우는 비슷한 경우라고 볼 수 있다. 사각질량이 회전중심축에서 멀다는 것과 회전판이 누워져 있다는 것은 회전하는 미소부분들이 회전축에서 멀리 떨어져 있다는 것으로 같다. 따라서 회전하는 물체의 미소부분 질량이 회전축에서 멀어질수록 회전하기가 어렵다는 것을 알 수 있다.
이번 실험도 이론값과는 좀 벌어진 정확하지 못한 실험결과가 나왔다. 오차의 제일 큰 이유는 낙하는 추가 떨어지는데 걸리는 시간을 재는 방법이었다. 낙하하는 추를 특정높이까지 떨어지는데 걸리는 시간을 사람의 눈으로 보고 재었다. 그런데 낙하하고 있는 추를 특정 높이에 오는 순간을 정확하게 볼 수도 없으므로 h값도 다르게 되고 초시계를 누르기 까지 걸리는 시간도 짧지 않기 때문에 오차가 생기게 된다. 또한 측정 장치의 중심에서 회전을 할 때에 기계사이의 마찰이 생기면서 에너지의 일부가 마찰에너지로 전환이 된다. 회전을 시킬 때 해준 일이 모두 회전하는 데에 가해지는 것이 아니라 일부가 마찰에 대해 일을 해준 것으로 빠져나간다. 여기서 실험값을 계산할 때에는 마찰을 고려해주지 않았으므로 이론보다 더 큰 일을 가하여 회전을 시킨 셈이 된다.
이러한 점들을 좀더 주의해서 실험에 임한다면 좀 더 좋은 결과가 나올 것이다.

참고 자료

없음