관성능률 구심력

소개글

실험 목적 : 회전축에 대한 물체의 관성모멘트를 에너지보존법칙을 이용하여 실험적으로 측정하고 이론적인 값과 비교하여 관성모멘트를 이해한다.

목차

Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Theory
Ⅲ. Apparatus & Procedure

본문내용

Ⅰ. Introduction

실험 목적 : 회전축에 대한 물체의 관성모멘트를 에너지보존법칙을 이용하여 실험적으로 측정하고 이론적인 값과 비교하여 관성모멘트를 이해한다.

Ⅱ. Theory

<그림 >
을 물체의 질량이라 하고, 을 회전축으로부터 물체까지의 거리라고 하면 물체의
관성모멘트는 으로 주어진다. 관성모멘트를 실험적으로 측정하려면 물체에 작용한 토크 와 각가속도 를 측정하여 다음과 같은 식으로부터 구할 수 있다.

여기서 각가속도는 이고, 는 무게추로부터 작용된 토크를 말한다. 무게추로 부터 작용된 힘은 실의 장력과 동일하기 때문에 토크의 정의로부터 다음과 같이 쓸 수 있게 된다.

뉴턴 제2법칙에서 이므로 장력 에 대해 정리하면로 쓸 수 있다. 따라서, 무게추가 떨어지는 가속도(등가속도)를 측정하면 위의 관계식으로부터 관성 모멘트를 계산할 수 있다. 총 운동에너지 는
(1)
이다. 여기서 는
(2)
로서 이를 관성모멘트라고 한다.
연속적인 질량분포의 경우에는
(3) 이 된다.

참고 자료

없음