물리 실험 관성 능률 측정 [예비]

소개글

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목차

1.실험목적
2.실험에 관련된 이론
3.실험장비
4.실험방법
5.생각해보기

본문내용

1.실험 목적
관성능률의 개념을 이해하고, 가운데 부분이 비어 있는 원통형 물체를 회전시켜서 그 물체의 관성능률을 측정해 본다.

2.실험에 관련된 이론
고정된 축 주위를 회전하는 단진한 물체의 운동을 분석하는데 있어서 운동의 관성을 결정하는 요소로서 질량과 회전축까지의 거리 r이 중요하다. 그러므로 입자의 회전 관성 능률 I`=mr^2으로 정의한다. 따라서, 여러개의 입자로된 계의 회전 관성 능률은 모두 더한 값, 즉 I=Σmr^2이 된다. 연속체인 경우에는 적분개념인 I=∮r^2dm으로 표현 할 수 있다. 막대,원반,원통, 또는 공과 같은 간단한 기하학적 모양의 강체에 대해서 관성능률을 구할 수 있다.
이번 실험에서는 가운데가 비어 있는 원통강체의 관성능률을 측정하고자 수평막대를 이용하여 축에 고정하고, 축에는 도르래와 실을 써서 추를 연결하여 추가 중력을 받아 아래로 떨어지면서 축을 회전시키게 되는데, 이것을 추가 가지고 있는 중력 퍼텐셜에너지가 추의 운동에너지와 강체와 막대와 축의 운동에너지로 변환하는 과정이다.
즉, 질량m,높이h,속도v인 강체의 각속도w 사이에는
mgh=1/2mv^2+1/2Iw^2
이 성립한다.
식(1)에서 I는 강체 막대와 축의 관성능률의 힘이다. 한편, 중력과 실의 장력을 받으면서 추가 정지상태에서 출발하여 일정한 가속도 h의 거리를 떨어지는 동안 걸린 시간이 I라고 하면, 그 때 추의 속도는 v=2h/t 이다.

참고 자료

없음